Сақтандырғыш жарылғыш заттар
КІРІСПЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Әдебиеттерге шолу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1. Өндірістік жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2. Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі. . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Аммиак.селитралы жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4. Сақтандырғыш жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5. Газға және шаңға қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды қолдану. . . . . . . . . . . 17
1.6. Сақтандырғыш жарылғыш заттар құрамындағы жалынды сөндіргіштер 21
1.7. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың детонациялық қабілеті . . . . . . . . . . . . 23
1.8. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың жанғыштығы. . . . . . . . . . . . . 25
1.9. Уақыт өте жарылғыш заттар қасиеттерінің өзгерісі . . . . . . . . . . . 27
2. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1. Тәжірибелік қондырғының сипаттамасы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.1.ЖЗ физико.химиялық паараметрінің теориялық есептеу. . . . . . . . . . . 49
4. ҚОРЫТЫНДЫЛАР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Қолданылған әдибиеттер тізімі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
59
1. Әдебиеттерге шолу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1. Өндірістік жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2. Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі. . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Аммиак.селитралы жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4. Сақтандырғыш жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5. Газға және шаңға қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды қолдану. . . . . . . . . . . 17
1.6. Сақтандырғыш жарылғыш заттар құрамындағы жалынды сөндіргіштер 21
1.7. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың детонациялық қабілеті . . . . . . . . . . . . 23
1.8. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың жанғыштығы. . . . . . . . . . . . . 25
1.9. Уақыт өте жарылғыш заттар қасиеттерінің өзгерісі . . . . . . . . . . . 27
2. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1. Тәжірибелік қондырғының сипаттамасы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.1.ЖЗ физико.химиялық паараметрінің теориялық есептеу. . . . . . . . . . . 49
4. ҚОРЫТЫНДЫЛАР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Қолданылған әдибиеттер тізімі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
59
1991 жылы СССР тарағаннан кейін Қазақстан Республикасы ҚР қарулы күштері үшін оқ-дәрілерді сатып алуға тиісті болды, себебі Қазақстан Республикасында мұндай өнім түрін шығармайды. Ресейден құны 32000 теңге болатын оқ-дәрі түрі ИМ-100 имитациялық патрон сатып алынды. Біз құны 300 теңге болатын ИМ-100 «Шоқпар KZ» имитациялық патронның жасау бойынша жұмыстарды жүргіздік. ИМ-100 «Шоқпар KZ» жасау үшін әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жану мәселелер институты атқарған жұмыс көлемдері қолданылды. Аммиакты селитра, парафин қосылған сақтандырғыш жарылғыш заттар қолданылды.
Қазіргі таңда жарылғыш заттар (ЖЗ) жоғарғы энергияның көзі ретінде ашық өндірісте пайдалы қазбаларды қазу үшін кеңінен қолданылады. Өндірілетін өнімдер әртүрлі физика-химиялық сипаттамаларға және қасиеттерге ие. Кейбір жыныстар жарылыс кезінде пайда болатын жоғары температуралардың әсеріне мүлде сезімтал емес. Басқа пайдалы қазбаларды қазған кезде ЖЗ қолданудың үлкен қиындығы сол пайдалы қазбалардың және оларға ілеспелі газдардың жылу әсеріне жоғары сезімталдығы, бұл нәтижесінде жарылысқа немесе өртке алып келуі мүмкін. Көптеген жер асты кен өндіру атмосферасына ауамен нақты бір қатынаста жарылғыш қоспаларды түзетін жанғыш газдар бөлінеді. Әсіресе, кейбір көмірлердің, күкірттің, сульфидтердің, озокериттердің шаңдарының жарылыс қауіпі бар. Көптеген жағдайда кен (көмір, күкірт шахталарының) атмосферасында бір уақытта жанғыш газдар және шаң болады. Бұл мәселе ашық көмір қиындысында көмір өндіру кезінде тұрады, себебі қиындының төменгі горизонттарына ауысқан кезде өрттің потенциалды көздері болып табылатын метан мен көмірдің жану ошақтарының түзілу салдарынан жарылыс жұмыстарының қауіпсіздігін төмендететін метан бөлінуінің қарқындылығы артады.
Осы себептен, өрт және жарылыс туындауы бойынша қауіпті кен орындарында және шахталарда қолданылатын ЖЗ ерекше сақтандырғыш ЖЗ деп аталатын ЖЗ тобына жатқызылады. Сақтандырғыш ЖЗ негізгі ерекшелігі жару жұмыстарында көмір, күкірт, мұнай және басқа да шахталардың кендік атқарылатын жұмыстардың атмосферасында түзілетін жанғыш кен газдары немесе шаң жарылғыш қоспасын олардың тұтандырмауы болып табылады. Сақтандырғыш ЖЗ әдеттегі ЖЗ қарағанда ең алдымен жарылыс температурасымен (сақтандырғыш ЖЗ ол біршама төмен) ерекшеленеді, сондай-ақ олардың құрамында жарылыс өнімдерін салқындатпайтын, бірақ жарылғыш құрамдас бөліктердің қоршаған ортасындағы тотығу реакциясын баяулататын, температураны арттыратын және шаң- және газ-ауа қоспасының жарылысын кідіртетін жалын сөндіргіш бар. Бірақ та қазіргі уақытта кен қазу өндірісінде ЖЗ қолдану шеңберін арттыру әрқашан да бар өндірістік Сақтандырғыш ЖЗ сапасымен қанаттандыра бермейді.
Осыған байланысты бұл дипломдық жұмыстың мақсаты қазіргі заманғы сақтандырғыш ЖЗ күйін, олардың оң және теріс жақтарын бағалау және қолданыстағы сақтандырғыш ЖЗ жеңілдірудің мүмкін болатын әдістерін іздеу және жақсартылған сипаттамалары бар жаңа өндірістік сақтандырғыш ЖЗ жасау болып табылады.
Қазіргі таңда жарылғыш заттар (ЖЗ) жоғарғы энергияның көзі ретінде ашық өндірісте пайдалы қазбаларды қазу үшін кеңінен қолданылады. Өндірілетін өнімдер әртүрлі физика-химиялық сипаттамаларға және қасиеттерге ие. Кейбір жыныстар жарылыс кезінде пайда болатын жоғары температуралардың әсеріне мүлде сезімтал емес. Басқа пайдалы қазбаларды қазған кезде ЖЗ қолданудың үлкен қиындығы сол пайдалы қазбалардың және оларға ілеспелі газдардың жылу әсеріне жоғары сезімталдығы, бұл нәтижесінде жарылысқа немесе өртке алып келуі мүмкін. Көптеген жер асты кен өндіру атмосферасына ауамен нақты бір қатынаста жарылғыш қоспаларды түзетін жанғыш газдар бөлінеді. Әсіресе, кейбір көмірлердің, күкірттің, сульфидтердің, озокериттердің шаңдарының жарылыс қауіпі бар. Көптеген жағдайда кен (көмір, күкірт шахталарының) атмосферасында бір уақытта жанғыш газдар және шаң болады. Бұл мәселе ашық көмір қиындысында көмір өндіру кезінде тұрады, себебі қиындының төменгі горизонттарына ауысқан кезде өрттің потенциалды көздері болып табылатын метан мен көмірдің жану ошақтарының түзілу салдарынан жарылыс жұмыстарының қауіпсіздігін төмендететін метан бөлінуінің қарқындылығы артады.
Осы себептен, өрт және жарылыс туындауы бойынша қауіпті кен орындарында және шахталарда қолданылатын ЖЗ ерекше сақтандырғыш ЖЗ деп аталатын ЖЗ тобына жатқызылады. Сақтандырғыш ЖЗ негізгі ерекшелігі жару жұмыстарында көмір, күкірт, мұнай және басқа да шахталардың кендік атқарылатын жұмыстардың атмосферасында түзілетін жанғыш кен газдары немесе шаң жарылғыш қоспасын олардың тұтандырмауы болып табылады. Сақтандырғыш ЖЗ әдеттегі ЖЗ қарағанда ең алдымен жарылыс температурасымен (сақтандырғыш ЖЗ ол біршама төмен) ерекшеленеді, сондай-ақ олардың құрамында жарылыс өнімдерін салқындатпайтын, бірақ жарылғыш құрамдас бөліктердің қоршаған ортасындағы тотығу реакциясын баяулататын, температураны арттыратын және шаң- және газ-ауа қоспасының жарылысын кідіртетін жалын сөндіргіш бар. Бірақ та қазіргі уақытта кен қазу өндірісінде ЖЗ қолдану шеңберін арттыру әрқашан да бар өндірістік Сақтандырғыш ЖЗ сапасымен қанаттандыра бермейді.
Осыған байланысты бұл дипломдық жұмыстың мақсаты қазіргі заманғы сақтандырғыш ЖЗ күйін, олардың оң және теріс жақтарын бағалау және қолданыстағы сақтандырғыш ЖЗ жеңілдірудің мүмкін болатын әдістерін іздеу және жақсартылған сипаттамалары бар жаңа өндірістік сақтандырғыш ЖЗ жасау болып табылады.
1. Единые правила безопасности при взрывных работах. Алматы. 1996.стр. 121-126.
2. П.И. Федоренко. Буровзрывные работы. Изд. «Недра». Москва. 1991.стр. 56-67.
3. Взрывное дело. Журнал № 2-3. 1996г. стр. 38, 44-47, 53-55.
4. Завадский В.А., Казаков Ю.В., Вонгай И.М., Мансуров З.А., Абдулкаримова Р.Г. Колесников А.Б., Савинкин А.М., Закарьянова К.Ж., Ахмедов И., Абдраимов Б. Актуальность создания в Республике Казахстан центра по исследованию пиротехнических и взрывчатых веществ. II международный симпозиум «Горение и плазмохимия». Алматы. 2003г. стр. 235-239.
5. Б.Н. Кутузов. Справочник взрывника. Москва «Недра», 1982.
6. Технические условия Гранулит Э. ТУ 92 РК 01-94 Алматы. 1998г.
7. В.М. Шашкин, В.Н. Гуськов, В.М. Выходцев. Опыт применения эмульсионного гранулита Э на горных выработках//Горный журнал. ДГОК Хромтау-2003.вып.6-7. -С 15 – 16.
8. Г.И. Тамбиев, Е.Н. Ольшанский, И.Л. Забудкин, Р.В. Гаврилко. Освоение смесевых эмульсионных ВВ в Казахстане//Горный журнал Казахстана -2003 вып.1.-С 8 – 9.
9. Л.В. Дубнов. Промышленные взрывчатые вещества. Москва. Недра. 1992г.
10. Р.С.Крысин., В.П.Куприн., А.В.Дидок. Гранулит – НМ- новое взрывчатое вещество для рудных шахт Кривбаса//Горный журнал-1998.вып.6.-С 37.
11. Технические условия. Гранулит АС-С. ТУ 7276-051-00173769-99. Кемерово 1999г.
12. Технические условия. Эмульсолит П. ТУ 7276-045-00173769-99. Кемерово. 2001г.
13. Магойченков М.А., Голаджий Ф.М. Росинский Н.Л. Мастер взрывник. Москва. Недра. 1975г.
14. Б.Н. Кутузов. Безопасность взрывных работ в промышленности. Изд. «Недра». Москва. 1977г
15. Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов. Промышленные взрывчатые вещества. Москва «Недра», 1988г.
16. Андреев К.К., Глазкова А.П. К теории антигризутности. ДАН, №4, 1952г.
17. Дубнов Л.В. О причинах затухания детонации взрывчатых веществ в шпурах//Взрывное дело-1998.вып.6 Госгортехиздат. -С 196.
18. Петровский И.Я., Волков Л.В. О причинах неполной детонации в шпурах. Сб. статей «Теория взрывчатых веществ» -1962.С 45-49.
19. Андреев К.К., Гольбиндер А.И., Хотин В.Г., Тышевич В.Ф. О возможных путях предотвращения выгорания ВВ при взрывных работах в угольных шахтах//Тезисы докладов научно-технической конференции. Изд. МХТИ им. Д.И. Менделеева.-1964.-С 67-72.
20. Галаджий Ф.М., Росинский Л.И., Попов И.И. Исследование причин неполной детонации и выгорания зарядов ВВ в шпурах при групповом взрывании. Сб. научных статей МакНИИ, № 15. Госгортехиздат, 1961г
21.Мансуров З.А., Казаков Ю.В., Алипбаев А.Н. Разработка взрывчатого
состава с повышный водоустойчивость на основе аммиачной селитры.
Международный симпозиум «Горения и плазмохимия ».- 2011.вып.
22.Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Борисов А.А., Корсунский Б.Л.
Самопроизвольный взрыв аммиачной селитры в контакте с органичес-
ким соединением выделяющим активный хлора//химической
физика-2007.вып.7.-С 50-57.
23.ПоповИ.И.,Воронин П.А., Шахтный метод испытаний предохранительных ВВ на склонность и выгоранию// Взрывной дело –1963.вып.9.С 214
24.Глазкова А.П., Андреев О.К. Об ингибриторых горения анти гризутных ВВ//физика горения и Взрыва -1970.вып.2.С 214
25.Бахаревич Н.С., Гелин Л.Н. Иззучение снижения горючеети предрохранительных ВВ//Взрывное дело -1970.вып.5 С 271
26.Дубнов А.В. К вопросу о методах оценки условий воспламенение шахтных сред под воздействвием взрыва ВВ// Взрывное дело -1960 вып.1. С 133.
27.Демирок Г.П., Марченко А.Н., Росси В.Д., Исследование и разработка простейших гранулированных взрывчатых веществ//Взрывное дело -1960.вып.2.С 12-13
28.Росси Б.Д., Поздняков З.Г. Промышленные ВВ и средства взрывания М., «Недра » -1971.вып.4.С 175
29.Ассонов В.А. Взрывчатых вещества и их применении в горной промышленности .М., Госгортехизат -1963.вып.3.С 138
30.Барон Л.И., Росии Б.Д., Левчинка С.П. Дробящие способность взрывчатых веществ для горных работ. М., Госгортехизат -1960.вып.5.С 198
31.Разман Б.Ю. О термической стойкости аммиачной селитры -1968.вып.1.с 117
32.Глазкова А.П., Боболев В.К. О причинах выгорание предохранительных ВВ//Взрывное дело -1978.вып.9.С 5-6
2. П.И. Федоренко. Буровзрывные работы. Изд. «Недра». Москва. 1991.стр. 56-67.
3. Взрывное дело. Журнал № 2-3. 1996г. стр. 38, 44-47, 53-55.
4. Завадский В.А., Казаков Ю.В., Вонгай И.М., Мансуров З.А., Абдулкаримова Р.Г. Колесников А.Б., Савинкин А.М., Закарьянова К.Ж., Ахмедов И., Абдраимов Б. Актуальность создания в Республике Казахстан центра по исследованию пиротехнических и взрывчатых веществ. II международный симпозиум «Горение и плазмохимия». Алматы. 2003г. стр. 235-239.
5. Б.Н. Кутузов. Справочник взрывника. Москва «Недра», 1982.
6. Технические условия Гранулит Э. ТУ 92 РК 01-94 Алматы. 1998г.
7. В.М. Шашкин, В.Н. Гуськов, В.М. Выходцев. Опыт применения эмульсионного гранулита Э на горных выработках//Горный журнал. ДГОК Хромтау-2003.вып.6-7. -С 15 – 16.
8. Г.И. Тамбиев, Е.Н. Ольшанский, И.Л. Забудкин, Р.В. Гаврилко. Освоение смесевых эмульсионных ВВ в Казахстане//Горный журнал Казахстана -2003 вып.1.-С 8 – 9.
9. Л.В. Дубнов. Промышленные взрывчатые вещества. Москва. Недра. 1992г.
10. Р.С.Крысин., В.П.Куприн., А.В.Дидок. Гранулит – НМ- новое взрывчатое вещество для рудных шахт Кривбаса//Горный журнал-1998.вып.6.-С 37.
11. Технические условия. Гранулит АС-С. ТУ 7276-051-00173769-99. Кемерово 1999г.
12. Технические условия. Эмульсолит П. ТУ 7276-045-00173769-99. Кемерово. 2001г.
13. Магойченков М.А., Голаджий Ф.М. Росинский Н.Л. Мастер взрывник. Москва. Недра. 1975г.
14. Б.Н. Кутузов. Безопасность взрывных работ в промышленности. Изд. «Недра». Москва. 1977г
15. Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов. Промышленные взрывчатые вещества. Москва «Недра», 1988г.
16. Андреев К.К., Глазкова А.П. К теории антигризутности. ДАН, №4, 1952г.
17. Дубнов Л.В. О причинах затухания детонации взрывчатых веществ в шпурах//Взрывное дело-1998.вып.6 Госгортехиздат. -С 196.
18. Петровский И.Я., Волков Л.В. О причинах неполной детонации в шпурах. Сб. статей «Теория взрывчатых веществ» -1962.С 45-49.
19. Андреев К.К., Гольбиндер А.И., Хотин В.Г., Тышевич В.Ф. О возможных путях предотвращения выгорания ВВ при взрывных работах в угольных шахтах//Тезисы докладов научно-технической конференции. Изд. МХТИ им. Д.И. Менделеева.-1964.-С 67-72.
20. Галаджий Ф.М., Росинский Л.И., Попов И.И. Исследование причин неполной детонации и выгорания зарядов ВВ в шпурах при групповом взрывании. Сб. научных статей МакНИИ, № 15. Госгортехиздат, 1961г
21.Мансуров З.А., Казаков Ю.В., Алипбаев А.Н. Разработка взрывчатого
состава с повышный водоустойчивость на основе аммиачной селитры.
Международный симпозиум «Горения и плазмохимия ».- 2011.вып.
22.Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Борисов А.А., Корсунский Б.Л.
Самопроизвольный взрыв аммиачной селитры в контакте с органичес-
ким соединением выделяющим активный хлора//химической
физика-2007.вып.7.-С 50-57.
23.ПоповИ.И.,Воронин П.А., Шахтный метод испытаний предохранительных ВВ на склонность и выгоранию// Взрывной дело –1963.вып.9.С 214
24.Глазкова А.П., Андреев О.К. Об ингибриторых горения анти гризутных ВВ//физика горения и Взрыва -1970.вып.2.С 214
25.Бахаревич Н.С., Гелин Л.Н. Иззучение снижения горючеети предрохранительных ВВ//Взрывное дело -1970.вып.5 С 271
26.Дубнов А.В. К вопросу о методах оценки условий воспламенение шахтных сред под воздействвием взрыва ВВ// Взрывное дело -1960 вып.1. С 133.
27.Демирок Г.П., Марченко А.Н., Росси В.Д., Исследование и разработка простейших гранулированных взрывчатых веществ//Взрывное дело -1960.вып.2.С 12-13
28.Росси Б.Д., Поздняков З.Г. Промышленные ВВ и средства взрывания М., «Недра » -1971.вып.4.С 175
29.Ассонов В.А. Взрывчатых вещества и их применении в горной промышленности .М., Госгортехизат -1963.вып.3.С 138
30.Барон Л.И., Росии Б.Д., Левчинка С.П. Дробящие способность взрывчатых веществ для горных работ. М., Госгортехизат -1960.вып.5.С 198
31.Разман Б.Ю. О термической стойкости аммиачной селитры -1968.вып.1.с 117
32.Глазкова А.П., Боболев В.К. О причинах выгорание предохранительных ВВ//Взрывное дело -1978.вып.9.С 5-6
Пән: ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
Мазмұны
1
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Әдебиеттерге шолу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
. . . . . . . . . . . .
1.1. Өндірістік жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
. . . . . .
1.2. Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі. . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Аммиак-селитралы жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . 9
. . .
1.4. Сақтандырғыш жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
. . . .
1.5. Газға және шаңға қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды қолдану. .17
. . . . . . . . .
1.6. Сақтандырғыш жарылғыш заттар құрамындағы жалынды сөндіргіштер 21
1.7. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың детонациялық қабілеті . . . . . 23
. . . . . . .
1.8. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың жанғыштығы. . . . . . . . . . . 25
. .
1.9. Уақыт өте жарылғыш заттар қасиеттерінің өзгерісі . . . . . . . 27
. . . .
2. Тәжірибелік бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
. . . . .
2.1. Тәжірибелік қондырғының сипаттамасы . . . . . . . . . . . . . . 39
. . . . . . . . .
3. Нәтижелер және оларды талқылау. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
. . .
3.1.ЖЗ физико-химиялық паараметрінің теориялық есептеу. . . . . . . .49
. . .
4. қорытындылар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
. . . . . . . . . . . . . . . 59
Қолданылған әдибиеттер тізімі . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
Кіріспе
1991 жылы СССР тарағаннан кейін Қазақстан Республикасы ҚР қарулы
күштері үшін оқ-дәрілерді сатып алуға тиісті болды, себебі Қазақстан
Республикасында мұндай өнім түрін шығармайды. Ресейден құны 32000 теңге
болатын оқ-дәрі түрі ИМ-100 имитациялық патрон сатып алынды. Біз құны 300
теңге болатын ИМ-100 Шоқпар KZ имитациялық патронның жасау бойынша
жұмыстарды жүргіздік. ИМ-100 Шоқпар KZ жасау үшін әл-Фараби атындағы
ҚазҰУ жану мәселелер институты атқарған жұмыс көлемдері қолданылды.
Аммиакты селитра, парафин қосылған сақтандырғыш жарылғыш заттар қолданылды.
Қазіргі таңда жарылғыш заттар (ЖЗ) жоғарғы энергияның көзі ретінде ашық
өндірісте пайдалы қазбаларды қазу үшін кеңінен қолданылады. Өндірілетін
өнімдер әртүрлі физика-химиялық сипаттамаларға және қасиеттерге ие. Кейбір
жыныстар жарылыс кезінде пайда болатын жоғары температуралардың әсеріне
мүлде сезімтал емес. Басқа пайдалы қазбаларды қазған кезде ЖЗ қолданудың
үлкен қиындығы сол пайдалы қазбалардың және оларға ілеспелі газдардың жылу
әсеріне жоғары сезімталдығы, бұл нәтижесінде жарылысқа немесе өртке алып
келуі мүмкін. Көптеген жер асты кен өндіру атмосферасына ауамен нақты бір
қатынаста жарылғыш қоспаларды түзетін жанғыш газдар бөлінеді. Әсіресе,
кейбір көмірлердің, күкірттің, сульфидтердің, озокериттердің шаңдарының
жарылыс қауіпі бар. Көптеген жағдайда кен (көмір, күкірт шахталарының)
атмосферасында бір уақытта жанғыш газдар және шаң болады. Бұл мәселе ашық
көмір қиындысында көмір өндіру кезінде тұрады, себебі қиындының төменгі
горизонттарына ауысқан кезде өрттің потенциалды көздері болып табылатын
метан мен көмірдің жану ошақтарының түзілу салдарынан жарылыс жұмыстарының
қауіпсіздігін төмендететін метан бөлінуінің қарқындылығы артады.
Осы себептен, өрт және жарылыс туындауы бойынша қауіпті кен орындарында
және шахталарда қолданылатын ЖЗ ерекше сақтандырғыш ЖЗ деп аталатын ЖЗ
тобына жатқызылады. Сақтандырғыш ЖЗ негізгі ерекшелігі жару жұмыстарында
көмір, күкірт, мұнай және басқа да шахталардың кендік атқарылатын
жұмыстардың атмосферасында түзілетін жанғыш кен газдары немесе шаң жарылғыш
қоспасын олардың тұтандырмауы болып табылады. Сақтандырғыш ЖЗ әдеттегі ЖЗ
қарағанда ең алдымен жарылыс температурасымен (сақтандырғыш ЖЗ ол біршама
төмен) ерекшеленеді, сондай-ақ олардың құрамында жарылыс өнімдерін
салқындатпайтын, бірақ жарылғыш құрамдас бөліктердің қоршаған ортасындағы
тотығу реакциясын баяулататын, температураны арттыратын және шаң- және газ-
ауа қоспасының жарылысын кідіртетін жалын сөндіргіш бар. Бірақ та қазіргі
уақытта кен қазу өндірісінде ЖЗ қолдану шеңберін арттыру әрқашан да бар
өндірістік Сақтандырғыш ЖЗ сапасымен қанаттандыра бермейді.
Осыған байланысты бұл дипломдық жұмыстың мақсаты қазіргі заманғы
сақтандырғыш ЖЗ күйін, олардың оң және теріс жақтарын бағалау және
қолданыстағы сақтандырғыш ЖЗ жеңілдірудің мүмкін болатын әдістерін іздеу
және жақсартылған сипаттамалары бар жаңа өндірістік сақтандырғыш ЖЗ жасау
болып табылады.
1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Өндірістік жарылғыш заттар.
Өндірістік жарылғыш заттар деп халық шаруашылығында жару жұмыстарына
арналған жарылғыш заттарды айтады. Патрондар, пакеттер, қаптар және
жәшіктерде шығарылады, әрбіреуі патрондар қабыршығының түсімен және
жәшіктердегі және қаптардағы көлденең жолақшалармен ерекшеленеді. Соңғы
уақытта ЖЗ арнайы контейнерлерде шығарылады [1].
ЖЗ патрондары әдетте цилиндрлі формада болады. Қабыршық ретінде парафин
сіңірілген қағаз қолданылады. Патрондардың диаметрі және массасы шпурлар
немесе ұңғыма диаметріне тәуелді қолданылады. Патрондарды тасымалдау және
сақтау қолайлығы үшін патрондарды қораптарға орайды, содан кейін ағаш
жәшіктерге салады.
Құйылмалы ЖЗ үшін қабыршықтар ретінде полиэтиленді ампулалар
қолданылады.
Геологиялық барлау жұмыстарында және кен орынды қазу кезінде МЕМСТ-ы
немесе белгіленген тәртіпте бекітілген техникалық шарттары, сондай-ақ
Мемкентехқадағалау журналдық қаулылары бар өндірістік ЖЗ қолданылады.
Өндірістік ЖЗ сыртқы әсерлерге төмен сезімтал, қолдану, тасымалдау және
сақтау кезінде қауіпсіз, құны салыстырмалы қымбат емес болуы, адам ағзасына
зиянды әсер көрсетпеуі тиіс. Сонымен қатар ЖЗ жеткілікті қуатты, қазіргі
заманғы иницирлеу құралдарынан бас тартпай тұтануы, ЖЗ бүкіл массасы
бойынша тұрақты детонацияны қамтамасыз етуі, сақтаудың кепілдемелік мерзімі
кезінде өз қасиеттерін сақтауы, сонымен қатар зарядты сыйымдылықтарда ұзақ
сақталуы тиіс.
Өндірістік ЖЗ зарядтау механизміне жарамды және оларды суландырылған
ұңғымаларда қолданған кезде суға жоғары төзімділікке ие болуы тиіс.
Жер асты жағдайларында қолданылатын өндірістік ЖЗ газ немесе шаң
жарылысына қауіпті шахталарда улы газдарды көп бөлмеуі, қосымша төменгі
жарылыс температурасына ие болуы тиіс.
Өндірістік ЖЗ қолдану шарттарының алуандылығы және оларға қойылатын
көптеген техникалық талаптар ондаған атауға есептелген олардың таңдауының
қажеттілігін туындатты.
1.2 Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі
Өндірістік ЖЗ келесі белгілері: қоршаған ортаға әсерінің сипаты,
агрегатты күйі, химиялық құрамы, қолдану шарттары, сақтау және тасымалдау
кезінде қауіптілік дәрежесі және т.б. бойынша жіктеледі.
Қоршаған ортаға әсері бойынша өндірістік ЖЗ шартты түрде жоғары
бризантты ЖЗ (детонация жылдамдығы v = 4500 ÷ 7000 мс), бризантты
(детонация жылдамдығы v = 3000 ÷ 4500 мс), төмен бризантты (детонация
жылдамдығы v = 2000 ÷ 3000 мс) және оқ-дәрі шығарушы (жарылыс жануының
жылдамдығы 100 ÷ 400 мс).
Агрегатты күйі бойынша өндірістік ЖЗ ұнтақ тәрізді, түйіршік тәрізді,
престелген, құйылған, су құрамды (құйылмалы) болып бөлінеді.
Химиялық құрамы бойынша өндірістік ЖЗ аммиак-селитралы, нитротуындылар
және олардың қоспасы, сұйық эфирлер және оқ-дәрі негізіндегі ЖЗ болып
жіктеледі. Қазіргі уақытта кен орындарын қазған кезде ЖЗ алғашқы үш тобы
және оқ-дәрілер кеңінен қолданылатынын айта кету керек. Соңғысы бір даналық
тасты омыру кезінде қолданылады [2].
Өндірістік ЖЗ кейде химиялық құрамы бойынша жарылғыш қасиеттері бар
жеке химиялық заттарға және қоспалар болып жіктеледі. Жеке ЖЗ экономикалық
тұрғыдан олардың жоғары сезімталдығы салдарынан олардың көбі ЖЗ қоспалық
құрамдастары ретінде және иницирлеу құралдарын дайындау үшін қолданылады.
Өндірістік ЖЗ қолдану шарттары бойынша сегіз класқа бөлінеді (1-кесте)
[3].
Сақтау және тасымалдау кезінде қауіптілік дәрежесі бойынша өндірістік
ЖЗ бес топқа бөлінеді. Олардың әрқайсысына сақтау және тасымалдау кезіндегі
қауіпсіздік бойынша өз талаптары қойылады:
I топ — 15% артық сұйық нитроэфирлерден тұратын ЖЗ,
флегматизациаланбаған гексоген, тетрил;
II топ — аммиак-селитралы ЖЗ, тротил және оның басқа нитро
қосылыстармен балқымасы, — 15% артық сұйық нитроэфирлерден тұратын ЖЗ,
флегматизациаланған гексоген,тұтандырушы бау;
III топ — түтінді және түтінсіз оқ-дәрілер;
IV — топ — детонаторлар, пиротехникалық баяулатқыштар;
V топ — перфораторлы зарядтар және жарылғыштар орнатылған снарядтар.
Кесте 1. Өндірістік ЖЗ жіктелуі
ЖЗ класыЖЗ ЖЗ түрі және қолдану шарттары
тобы
I − Жер бетінде ғана жаруға арналған сақтандырылмаған ЖЗ.
II − Жер бетінде және жерасты ұңғымаларында ғана жаруға арналған
сақтандырылмаған ЖЗ, оларда жанғыш газдардың немесе шаңдар
бөлінбейді, немесе жару жұмыстары кезінде жарылыс қауіпі
бар ортаның тұтануын болдырмайтын кеңістіктің инертизациясы
қолданылады.
III − Метан бөлінетін және құрамында жарылғыш шаңдар жоқ жерасты
өндіру жұмыстарында жыныстарды жаруға арналған сақтандырғыш
ЖЗ.
1-кестенің жалғасы
IV − Жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ: жерасты өндіру
жұмыстарында көмір және (немесе) жыныс бойынша, метан
бөлінбеген кезде көмір немесе сланцты шаң жарылысы бойынша
қауіпті; немесе метан, сонымен қатар жару жұмыстары кезінде
метан бойынша қауіпті шығындылардың бөлінуі қолданылатын
көмір пласты бойынша жүргізілетін жерасты өндіру
жұмыстарында көмір және (немесе) жыныс бойынша; немесе
жерасты өндіру жұмыстарында күшті жарылыстар үшін.
V − Көмір пласталары бойынша жүргізілетін жерасты өндіру
жұмыстарында метан бойынша ерекше қауіпті көмір және
(немесе) жыныс бойынша жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ, бұл
кезде тау жыныстары массиві жарықтарында қиылыспалы
шпурында орналасқан метан-ауа қоспасымен шпурлы зарядтың
бүйірлік бетінің жанасуы болмайды.
VI − Бұл кезде тау жыныстары массиві жарықтарында қиылыспалы
шпурда орналасқан немесе өндіру кезінде метан-ауа
қоспасымен шпурлы зарядтың бүйірлік бетінің жанасуы мүмкін
жағдайларда метан бойынша ерекше қауіпті көмір және
(немесе) жыныс бойынша жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ;
немесе 20 м ұзындықта өндірген кезде метан бөлінетін
өндірудің көмір және аралас үйінділерінде және оларды жалпы
шахталық депрессия есебінен желдетуді қамтамасыз ететін
алдын ала бұрғыланған ұңғымаларсыз жүргізу.
VII − Метан және көмір шаңының жарылыс қауіпі бар
концентрациясының түзілуі мүмкін жерасты қазу, өндіру
жұмыстарын жүргізген кезде арнайы жару жұмыстарын атқару
үшін арналған (су шашыратуға және ұнтақ тәрізді
ингибиторларды шашырату үшін, төбе жабынының орналастырған
кезде ағаш бағандарды жарып иілту үшін, көмір шығару
өндірістерінде тау массасының ілініп қалуын тарату үшін,
габаритті емес жыныстарды ұсақтау үшін) сақтандырғыш ЖЗ
және VI—VII кластарының сақтандырғыш ЖЗ бұйымдары.
Арнайы − Сақтандырғыш емес және сақтандырғыш ЖЗ және олардан
(С) жасалған бұйымдар метан және көмір шаңының жарылыс қауіпі
бар концентрациясының түзілуі мүмкін жерасты қазба
жұмыстарынан басқа арнайы жару жұмыстары үшін де арналған.
1-кестенің жалғасы
Арнайы 1 Жер үстінде жару жұмыстары: металдарды импульсты өңдеу,
(С) ұңғымалық және бағытталған зарядтарды иницирлеу, құлама
ойықтарды контурлық тегістеу; қатып қалған топырақты бұзу;
жыныстардың габаритті емес бөлшектерін жарып ұсақтау;
ұңғымаларда сейсмобарлау жұмыстары; орман өрттерін оқшаулау
кезінде бөгет жолақшаларды жасау және басқа да арнайы
жұмыстар.
Арнайы 2 Газ және шаң бойынша қауіпті емес жерасты қазу
(С) жұмыстарындағы жару жұмыстары; сульфидті кендерді жару;
жыныстардың габаритті емес бөлшектерін ұсақтау; контурлық
тегістеу және басқа да арнайы жұмыстар.
Арнайы 3 Барлау, мұнай, газ ұңғымаларында ату-жару жұмыстары
(С)
Арнайы 4 Күкірт шаңы, сутегі және ауыр көмірсутек буларының жарылысы
(С) бойынша қауіпті күкіртті, мұнай және басқа да шахталарда
жару жұмыстары.
Ескерту:
1. Жару жұмыстары кезінде метан бойынша кенжарлардың қауіптілік
дәрежесі белгіленген тәртіпте бекітілген арнайы нұсқаулықтармен
немесе басқа да нормативті құжаттармен қабылданады.
2. Тиісті кластардың ЖЗ қолданылуы тиіс жерасты қазу жұмыстардың нақты
түрлерінің тізімі Жару жұмыстары кезінде қауіпсіздіктің бірыңғай
ережелерімен немесе белгіленген тәртіпте бекітілген, Қазақстан
Республикасының Мемкентехқадағалаумен келісілген басқа да
нормативті құжаттармен белгіленеді.
Иницирлеуші деп импульстің кез келген түрінің әсерінен аз мөлшерінде
де жарылуы мүмкін және бұл кезде өндірістік ЖЗ детонациясын тудыруы мүмкін
ЖЗ атайды. Иницирлеуші ЖЗ жоғары сезімтал және үлкен емес сыртқы ортаның
әсерінен (жеңіл соққы, үйкелу, ұшқын, қыздыру) жарылады. Кейбір иницирлеуші
ЖЗ қауырсынмен жанасқаннан да жарылуы мүмкін. Мұндай қасиеттер иницирлеуші
ЖЗ өндірісте, қолданған және тасымалдаған кезде өте қауіпті етеді [3].
Сезімталдығы бойынша иницирлеуші ЖЗ біріншілік және екіншілік болып
бөлінеді.
Біріншілік (өте сезімтал) иницирлеуші ЖЗ-ға шатырауық сынап, қорғасын
азиді және ҚТНР (қорғасын тринитрорезор-цинаты) жатады. Олар өте күшті,
бірақ екіншілік иницирлеуші ЖЗ-дан аз сезімтал иницирлеу үшін арналған:
бұлар детонацияның жоғары жылдамдығына және жоғары иницирлеу қабілетіне ие,
детонацияны өндірістік ЖЗ-тың негізгі зарядына беретін тетрил, гексоген,
тэн. Біріншілік және екіншілік иницирлеуші ЖЗ капсула-детонаторлармен,
электродетонаторлармен және тұтандырғыш баулармен жабдықтайды.
Оқ-дәрілер деп нақты жағдайларда жарылып жануға және детонацияға
қабілетті ЖЗ айтады [4].
Оқ-дәрілер жанғыш заттардан және тотықтырғыштардан тұратын қатты көп
компонентті жүйе болып табылады. Бастапқы импульстің түрі және қуаты оқ-
дәрінің жарылып ыдырауының бастапқы жылдамдығына елеулі әсер етеді.
Жару ісінде түтінді және түтінсіз оқ-дәрілер қолданыс табады. Тау-кен
өндірісінде тау-кен жұмыстары үшін арнайы шығарылатын миналық оқ-дәрі
қолданылады. Ол түтінді оқ-дәрілердің түріне жатады. Ол дәнді масса: ірі оқ-
дәрі дәнінің үлкендігі 3—8,5 мм, кіші оқ-дәрінің үлкендігі 1,5-3 мм. Нақты
тығыздығы 1,6—1,75 гсм3, үйілген 0,9—1,0 гсм3.
1.3 Аммиак-селитралы жарылғыш заттар
Қазіргі уақытта геологиялық барлау және өндіру жұмыстарында құрамдас
бөлігі аммиак-селитралы жарылғыш заттар кең таралды. Бұл ең алдымен
бастапқы шикізаттың қол жетімдігімен, сондай-ақ аммиакты селитраны алу және
өңдеу технологиясының қарапайымдылығы және қауіпсіздігіне негізделеді.
Аммиакты селитраны тәуелсіз өндірістік ЖЗ ретінде қолдануға болады,
бірақ та ол төмен детонациялық қабілетке және бастапқы импульске сезімтал,
жарылыстың аз меншікті энергиясына және жарылыс өнімдерінде зиянды
газдардың (азот оксиді) жоғары мөлшеріне ие. Кейде оны ашық алаңдарда жару
кезінде үлкен диаметрдің құрамдастырылған зарядтарында қолданылады [6].
Аммиакты селитралы ЖЗ – басқа ЖЗ немесе жанғыш жарылғыш емес
материалдармен аммиакты селитраның механикалық қоспасы. Бұл топтың жарылғыш
заттарында аммиакты селитра тотықтырғыш ретінде қолданылады. Аммиакты
селитралы ЖЗ қолданған кезде қауіпсіз, әртүрлі технологиялық өңдеуге
беріледі, салыстырмалы арзан.
Ең кең қолданылатын аммиакты селитралы ЖЗ қарастырамыз.
Аммониттер – ең кең таралған, тротилмен (кейде гексогенмен,
динитронафталинмен) аммиакты селитраның және жанғыш емес жанғыш
құрамдастармен ұнтақ тәрізді қоспасы түріндегі аммиакты селитралы ЖЗ.
Жарылғыш қоспа құрамдас бөліктерінің қатынасы аммониттердің оттекті балансы
нольге жақын болатындай етіп таңдалынады. Сондықтан аммониттер ашық және
сондай-ақ жерасты тау-кен жұмыстарында қолданылады. Аммониттер қарапайым
және сақтандырғыш болып бөлінеді. Соңғысының құрамында жалын сөндіргіштер
– сілтілі металдардың хлоридтері және АП индексі бар [8].
Аммониттердің суға төзімділігін арттыру, яғни олардың суға батырған
кезде жарылғыш қасиеттерін сақтап қалу мақсатында ЖВ және ЖВФ маркасының
суға төзімді селитрасы, сондай-ақ әртүрлі қоспалар, мысалы, парафин,
асфальтит және т.б. қолданылады. Мұндай аммониттер нашар батырылса да,
өзінің жарылғыш қасиеттерін бірнеше сағат бойы сақтайды. Суға төзімді
аммониттер ЖВ индексіне ие. Осы топтың ең кең тараған ЖЗ жарылғыш заттардың
салыстырмалы бағалауы кезінде эталон ретінде жиі қолданылатын 6ЖВ аммонит
болып табылады.
Аммониттер капсюль-детонаторға сезімтал және жоғары жарылғыш
қасиеттермен сипатталады. Жұмыс істеу қабілеті бойынша олар тротилден асып
түседі.
Аммониттер диаметрі 28-ден 90 мм дейін және массасы 150 граммнан 3 кг
дейін қағаз патрондарда шығарылады. Аз сезімтал 6ЖВ аммонит қағаз
қапшықтарда немесе диаметрі 90 мм полиэтиленді жұмсақ жеңдерге
(қабықшаларға) және суландырылған ұңғымаларды зарядтау үшін диаметрі 175
және 225 мм жартылай қатты қабыршықтарға салынады.
Граммониттер – түйіршіктелген аммиакты селитра мен тротилдің қоспасы.
7921 граммониті ең кең қолданыс тапты. Ол түйіршіктелген аммиакты
селитраның қабыршықты тротилмен механикалық қоспасы болып табылады.
Детонациялық қабілеті бойынша 7921 граммонит қарапайым құрамды
түйіршіктелген ЖЗ-дан басым түседі, бірақ ұнтақ тәрізді аммонитке жол
береді. 7921 граммонит ашық және жерасты тау-кен жұмыстарында қолданылады.
Ол детонациялық қасиеттерін құрамында су 20 % дейін болғанда сақтайды, ал
шамамен судың мөлшері 10 % болғанда, оның жару әсері құрғақ күйімен
салыстырғанда, заряд тығыздығының артуы есебінен тіпті бірнеше жоғары.
Жерасты жұмыстарында ЖЗ ылғалдығы 5 % артық емес.[7]
Граммониттер қағаз және полиэтиленді қапшықтарда ұнтақ түрінде болады.
Гранитолдар –беттік белсенді заттардың (пластификаторлар және
полимерлер) қатысында тротилде тотықтырғыш тұздар эмульсиясының түзілуі
нәтижесінде суда еритін құрамдас бөліктерінің гидроизоляциясы болатын суға
төзімді құрамдар. Олар жақсы батырылуымен сипатталады және оларды
ұңғымаларға су бағаналары арқылы орналастыруға болады. 7921 граммонитке
қарағанда гранитолдарда селитраны ішінара еріткен кезде зарядтар іс-
жүзінде тығыздалмайды (шөкпейді), себебі тротилді қабыршықтар оның бастапқы
көлемінде зарядтың қатты каркасын сақтап қалады. Гранитол-1 және гранитол-
7А тәжірибеде қолданыс тапты. Соңғысының құрамында алюминий ұнтағы бар [5].
Аммоналдар – аммиакты селитраның және металдық жанғыш қоспа – алюминий
опасы бар тротилдің ұнтақ тәрізді қоспасы. Түйіршіктелген күйдегі
аммоналдарды граммоналдар деп атайды.
Аммоналдар қасиеттері бойынша аммониттерге жақын, жер асты жұмыстарында
қолданылады. Ұнтақталған түрінде және 32-ден 120 мм дейінгі диаметрде
патрондарда шығарылады. .[9]
Динамондар – аммиакты селитраның жарылғыш емес сұйық немесе қатты
жанғыш қосынды заттармен (соляр майы, ағаш ұны, күйе, алюминий опасы және
т.б.) қоспасы. Түйіршіктелген күйдегі динамондарды гранулиттер деп атайды.
Рецептураны тұрғызу принципі бойынша динамондарға жұмыс орындарында тікелей
дайындалатын және сұйық жанармайдың (соляр майының немесе дизелді отынның)
көп емес мөлшерін сіңірген түйіршіктелген (немесе қабыршықты) аммиакты
селитрадан тұратын қарапайым ЖЗ – игнадиттер жатады. Сұйық жанармай ЖЗ
сезімталдығын және қуатын арттыра отырып, аммиакты селитра түйіршігін жұқа
қабатпен жабады. Аммиакты селитраның және дизелді отынның нақты қатынасы
кезінде нольдік оттекті балансы бар игданитті алуға болады. Игданитті соляр
майын аммиакты селитра салынған қапшыққа құйып немесе ұңғымаларға салған
кезде селитраны сұйық қосынды затпен араластырып, сонымен қатар
Криворожский темір-кен бассейінінде және Солтүстік-шығыс ұнтақтарын
әзірлеген кезде табысты қолданылған арнайы зарядты агрегат көмегімен
дайындалады. Игнадиттер тау-кен өндірісінде қолданылатын ең арзан ЖЗ және
механизделген зарядтау үшін жарамды. Игданиттердің жарылғыш қасиеттері
аммониттерге жол береді. Бірақ та игданиттердің мүмкіндіктері өкінішке орай
ашық, сондай-ақ жерасты жұмыстарында толығымен қолданылмайды [5].
Шахталар мен кен орындарда ашық және жерасты тау-кен жұмыстарындағы
құрғақ және әлсіз суландырылған жерлерде газ және шаң жарылысы бойынша
қауіпті емес қарапайым ЖЗ - гранулит М және гранулит АС-4 кең қолданыс
тапты.
Гранулит М селитраның кеуекті сорттарынан дайындалады, құрамында
кеуекті селитраға толығымен сіңірілетін соляр майы бар. Іс жүзінде
сырғымайды, сусымалы, құбырмен жақсы тасымалданады. Игданит сияқты
механикалық әсерлерге төмен сезімталдығымен сипатталады.
Гранулит АС-4 алюминий опасынан тұрады, металданбаған ЖЗ қарағанда өте
сезімтал.
Гранулит Э – тікелей пайдалану орындарында дайындалатын өндірістік ЖЗ,
аммиакты селитраның су-май эмульсиясымен (СМЭ) механикалық қоспасы болып
табылады. Э маркасының гранилиті Қазақстанның барлық климаттық
аудандарында газ немесе шаң бойынша қауіпті емес карьер мен кен орындарының
құрғақ және кептірілген орындарында шпурларды, ұңғымаларды және
камераларды механизделген және қолмен зарядтауға арналған. Профессор М.М.
Протодьяконов шкаласы бойынша 6 – 18 беріктілік коэффициенті бар жыныстарды
жаруға арналған [14].
Құрамында су бар ЖЗ ерекше топты құрайды. Мұндай ЖЗ құрамына су
кіреді.[30-32]
Акватолдар – қатты фазасы граммонит немесе граммонал, ал сұйық фазасы
аммиакты селитраның қаныққан қойылтылған ерітіндісі болып табылатын ақпалы
консистенциясы бар су құрамды суспензиялық ЖЗ. Акватолдар ашық тау-кен
жұмыстарында қолдану үшін арналған және жерасты жағдайларында қолдануға
тыйым салынады. Себебі, жарылыс кезінде теріс оттекті баланс салдарынан улы
газдардың көп мөлшері бөлінеді.
Бұрын мұндай құрамдар ифзаниттер немесе ГЛТ маркасының ыстық құйылмалы
ЖЗ деген атаумен белгілі болған. 20% гранулотолдан және сұйық фазада
осындай мөлшерде судан тұратын акватол Т-20 ең кең таралған. Ол құрғақ және
суландырылған ұңғымаларға арналған. Осы ЖЗ бірнеше модификациясы бар.
Карбатолдар − ыстық құйылмалы ЖЗ, қою, 50 °С жоғары температурада
аққыш, ұңғымада суытқан кезде қатаятын суспензия. Олар жоғары тығыздығымен
сипатталады, олардың құрамына ерітінді түзуге арналған 3 − 5% су кіреді. ГЛ-
15Т және ФТ-10 маркаларының карбатолдары қолданыс тапты. Олар ұңғымада
ағынсыз сумен ұзақ уақыт (30 тәулікке дейін) бола алады. Карбатолдар іс
жүзінде механикалық әсерлерге сезімтал емес. Қолдану орнында жеке құрамдас
бөліктерден дайындалады.
Акванал А-10 — құрамында су бар, ыстық құйылатын ұңғымада суытқан кезде
қатаятын ЖЗ. Алюминий ұнтағынан (немесе силикоалюминийден) тұрады және
металданған құрғақ фазаның аммиакты селитраның қаныққан сулы ерітіндісімен
қоспасы түрінде болады. Акванал А-10 жер бетінде қолдануға арналған.
Жерасты жағдайларында қолдану үшін аммиакты селитра, алюминий ұнтағы
және суда ерігіш қоюландырғыштан тұратын акванит АРЗ-8Н арналған.
Эмульсиялық технология бойынша дайындалады және түйіршіктер түрінде
шығарылады.
1.4 Сақтандырғыш жарылғыш заттар
Сақтандырғыш ЖЗ газ және шаң бойынша қауіпті шахталарда жару жұмыстарын
жүргізу үшін арналған. Қарастырып отырылған ЖЗ негізгі өкілдері, мысалы,
III және IV класс жарылғыш заттарына жататын сақтандырғыш аммонитттері
болып табылады [9,26-30].
Мұндай ЖЗ сақтандырғыш қасиеттеріне олардың құрамына жалын
сөндіргіштердің (бұл әдетте натрий немесе калий хлоридтері) жарылғыш
қоспасын енгізу арқасында жетеді. ЖЗ құрамына жалын сөндіргіштерді енгізген
кезде ЖЗ масса бірлігінде белсенді құрамдас бөліктердің мөлшері төмендейді,
бұл жарылыстың меншікті жылуын азайтады.
Жарылыс кезінде жоғары жылу сыйымдылықты жалын сөндіргіштер жарылыс
өнімдерінің жылуын жұтады. Жарылыстың меншікті жылуының азаюы және жылудың
жұтылуы нәтижесінде жалын сөндіргіштерді қыздыруға жарылыс температурасы
елеулі түрде төмендейді. Бұл метан- және шаң-ауа қоспасының тұтану қауіпін
елеулі түрде азайтады.
Сонымен қатар, жарылыс қауіпі бар шахталық атмосфераларға қатысты жалын
сөндіргіштер антикатализаторлар (ингибиторлар) болып табылады. Олар тұтану
температурасының төменгі шегін елеулі түрде төмендетеді және тұтану
кідірісін ұзартады. Сақтандырғыш аммониттердегі жалын сөндіргіштердің
мөлшері 12 – 20% құрайды.
Сақтандырғыш ЖЗ құрамындағы жалын сөндіргіштер мөлшерінің артуы олардың
сақтандырғыш қасиеттерінің артуына алып келеді, бірақ бұл кезде
детонациялық қабілет төмендейді. Сондықтан жалын сөндіргіштердің мөлшері
жоғары болған кезде толық емес жарылыстар, ЖЗ күйіп кетуі мүмкін. Бұл
жарылыс тиімділігінің күрт төмендетеді, бірақ және метан-ауа қоспасының
тұтануына алып келуі мүмкін.
ЖЗ детонациялық қабілеттерін жақсарту олардың құрамына сұйық
нитроэфирлерді қосу арқылы, сонымен қатар сақтандырғыш ЖЗ патрондарының –
сақтандырғыш қабықшалары бар патрондардың арнайы конструкциясын қолдану
арқылы жүзеге асырылады. Мұндай патрондардың өзектері құрамында жалын
сөндіргіштердің аз мөлшері бар сақтандырғыш ЖЗ болып табылады. Жалын
сөндіргіштердің негізгі бөлігі қабыршықта болады. Бұл жағдайда ЖЗ-дың
жоғары сақтандырғыш қасиеттері және оның жақсы детонациялық қабілеті
қамтамасыз етіледі.
Өндірістік ЖЗ жіктелуінде (1-кестені қараңыз) сақтандырғыш ЖЗ III – IV
кластарға жатады [3]. Мұндай жіктеудің негізінде жару жұмыстары кезінде газ
немесе шаңның жерасты жарылыстарының қауіпі жатыр. Шахта атмосферасының
химиялық құрамы, пласттардың газдылығы, газдың оқыстан шығу мүмкіндігі,
жару жұмыстарының сипаты, өндірудің тау-геологиялық ерекшеліктері және
т.с.с. жарылыс қауіпі бар жағдайлардың туындауына алып келеді.
Мысал ретінде III—VII кластарының кейбір сақтандырғыш ЖЗ келтіреміз.
III кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класс суға төзімді аммиакты
селитрадан, тротил және хлорлы натрийден тұратын АП-5ЖВ аммонитпен
көрсетіледі. Шектеулі қолданыстағы күшті сақтандырғыш ЖЗ газ немесе шаң
бойынша қауіпті таза жынысты көмір шахталарын қазу жұмыстарында келесі
шарттарды орындаған кезде қолданылады: басқа өндірулерден немесе ашылған
пласттардан көмір шаңының жару орнына түсуін болдырмайтын шараларды
орындау, метанның мөлшері 1 % болған кезде су шашырату шымылдықтарын
қолдану. Метанның мөлшері жоғары болған кезде аммонитті қолдануға рұқсат
берілмейді. Сонымен қатар оны көмір пласттарынан 5 метр қашықтықта
жыныстарды жаруда қолдануға жіберілмейді.
IV кластың сақтандырғыш ЖЗ. Қазіргі уақытта бұл класс Т-19 аммонитпен
көрсетіледі. Ол да суға төзімді аммиакты селитра, тротил және хлорлы
натрий – үштік қоспадан тұрады, бірақ АП-5ЖВ аммонитке қарағанда басқаша
қатынаста, әдетте жалын сөндіргіштің мөлшері жоғары. Орташа қуатты және
орташа сақтандырғыш ЖЗ жоғары детонациялық қабілетке ие және елеулі
тығыздалған кезде (1,65— 1,7 гсм3) детонацияланады. Осының арқасында қысқа
баяулатылған жарылыс кезінде зарядтардың ішінара бас тарту және күйіп кетуі
мүмкіндіктері төмендейді.
V кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класс Э-6 угеленитмен көрсетілген. Бұл
сұйық нитроэфирлермен сенсибилизациаланған ионалмастырғыш ЖЗ. Хлорлы
аммоний және натрий селитрасы арасындағы ион алмасу реакциясы нәтижесінде Э-
6 угленит жарылысы кезінде ультра дисперсті күйдегі хлорлы натрий түзіледі.
Сонымен қатар ион алмастырғыш будан басқа Э-6 углениттің құрамында қосымша
жалын сөндіргіш ретінде хлорлы калий бар. Э-6 угленит нитроэфирлердің
елеулі мөлшерімен қамтамасыз етілетін өте жоғары детонациялық қабілетімен
сипатталады. Суға төзімділік құрам компоненттерін стеараттар типті
гидрофобты қоспамен опалау және нитроэфирлерді коллоидты мақтамен әлсіз
желатиндеу арқылы жүзеге асады. Э-6 угленит суға төзімділігі бойынша Т-19
аммонитке жол береді, детонацияны беруге сынау алдында суда патрондардың
шыдау уақыты 30 минутты құрайды.
V класс сақтандырғыш ЖЗ кез келген қаттылықтағы көмірді және әлсіз және
орташа қатты жыныстарды тек екі ашық бетте жаруға арналған; жұмсақ және
орташа қатты көмірлерді бір ашық бетте жаруға арналған.
VI кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класқа нитроэфирлермен
сенсибилизациаланған селективті детонациаланатын ЖЗ 12ЦБ угленит жатады.
12ЦБ угленитте жабық камерада жарған кезде көмір қышқыл газымен, сумен және
азотпен әрекеттесетін карбид және натрий селитрасы қоспасынан тұрады.
Сақтандырғыш қасиеттерді күшейту үшін угленит құрамына қосымша хлорлы
натрийдің көп емес мөлшері қосылады. Желатинизатор ретінде натрий
карбоксиметилцеллюлоза қолданылады.
VI класс сақтандырғыш ЖЗ көмір шахталарының өте қауіпті жағдайларында
жару жұмыстарына арналған. 12ЦБ угленит газ бойынша қауіпті барлық
санаттардың және шаң бойынша, көмір бойынша ерекше қауіпті көтерілген
жарулардан және бір жазықты ерекше қауіпті комбайнді қуыстардан басқа қазба
шахталарында шпурлы әдіспен көмірді және жыныстарды уатып жаруға
арналған.
VII кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класқа натрий селитрасы, хлорлы
аммоний және сенсибилизатор қоспасынан тұратын типті ионалмастырғыш ЖЗ –
ионит жатады. Э-6 углениті жарылысы кезіндегідей ион алмасу реакциясының
нәтижесінде жұқа дисперсті хлорлы натрий түзіледі. Желатинизатор ретінде
коллоидты мақта қолданылады.
Ионит қаптама зарядтар түрінде жарылысқа жіберілген: көмір түсіру
жұмыстарында тығындалып қалған көмірді (жынысты) өткізген кезде және
массасы 600 кг артық емес габаритті емес жыныс (және жанғыш сланцтың)
бөліктерін ұнтақтаған кезде; ағаш бағаналарды бұзған кезде, сонымен қатар
массасы 150 г (20 л сыйымдылықты ыдыстар үшін) и 300 г (40 л сыйымдылықты
ыдыстар үшін) полиэтиленді ыдыстардағы суды жару әдісімен шашырату үшін.
VI—VII кластардың сақтандырғыш ЖЗ құрамындағы сұйық нитроэфирлермен
қамтамасыз етілетін жеткілікті жоғары детонациялық қабілетімен сипатталады.
Суға төзімділік құрам компоненттерін стеараттармен опалау және
нитроэфирлердің әлсіз желатиндеуі арқылы жүзеге асады.
VI—VII кластардың сақтандырғыш ЖЗ құрамында нитроэфирлер бар ЖЗ
механикалық әсерлерге жоғары сезімталдығымен сипатталады, жоғары уытты,
сондықтан аммониттерге қарағанда абайлап қолдануды талап етеді. Елдің
әртүрлі климаттық аудандарында қолдануға жарамды. Минус 20 °С төмен
температураларда беттік қоймаларда сақталатын патрондарды қолданар алдында
жерасты қоймаларда жылыту қажет.
Аммонит типті сақтандырғыш ЖЗ аммонитті массаны алдын ала шарлы
өңдеумен және келесі құрамның қажетті антигризутты қасиеттерін қамтамасыз
ететін нақты дисперсті жалын сөндіргіштермен (хлорлы натриймен) араластыру
арқылы шар диірмендерінде дайындалады.
НМ гранулит Кривбасс кен шахталары үшін қолданылады [10].
Қазақстан Республикасының және Ресей көмір кесіктерінде сақтандырғыш
қасиеттері бар ЖЗ – гранулит АС-С [11] және эмульсолит П [12] қолданылады.
АС-С гранулит құрамында АС – 84%, сұйық мұнай өнімі – 3%, ас тұзы – 10%
және көмір ұнтағы – 3% бар [3]. Эмульсолит П құрамында 99% эмульсия және
натрий нитраты ерітіндісінің 1% газогенерациялық қоспасы бар ашық сарыдан
күңгірт қоңыр т үске өзгеретін сыртқы түрі бойынша пластикалық зат [20].
Кесте 2. Сақтандырғыш ЖЗ қасиеттері.
Көрсеткіштер Аммонит Аммонит Углениттер Ионит
АП-5ЖВ T-I9
Э-6 12ЦБ
Оттекті баланс, % -0,02 -2,47 +0,5 0 +6,47
Жарылыс жылуы, кДжкг 3500 3410 2680 2300 1930
Жарылыстың толық мінсіз
жұмысы, кДжкг 3000 2600 1950 - 1440
Жарылыс температурасы, 2520 2230 1790 - -
°С 787 724 560 520 580
Жарылыс газдарының 1-1,15 1,05-1,2 1,1-1,25 1,1-1,3 1-1,2
көлемі, лкг
Патрондардың тығыздығы, 320-330 265-280 130-170 95-120 95-125
гсм3
Қорғасын бомбасындағы 0,74 0,7 0,58 0,8 -
жұмыс істеу қабілеті, 14-17 15-17 7-11 - 5-6
см3 3,6-4,6 3,6-4,3 1,9-2,2 1,9-2,0 1,6-1,8
Баллистикалық маятникте 10-12 10-12 7-9 - -
жұмыс істеу қабілеті
Бризанттық, мм 5-10 7-12 5-12 4-5 -
Детонация жылдамдығы,
кмс 2-7 4-8 3-10 2-3 -
Критикалық диаметр, мм
Детонацияның берілуі, 12-32 12-24 40-70 50-60 24-32
см: - - 230 - 300
Патрондар арасында
Суда ұстағаннан кейін, 190 190 - - -
см
Сезімталдық:
соққыға, %
құмсыз үйкелуге, МПа
5 % құм қоспасымен
үйкелуге, Мпа
Кесте 3. Көмір кесіктерінің өрт қауіпі бар аймақтарында қолданылатын ЖЗ
қасиеттері.
Көрсеткіштер Эмульсолит П Гранулит АС-С
Құрам тығыздығы, гсм3 артық емес 1,3 1,0
ДША, ДШЭ-12 детонациялаушы баудың 6
айналымындағы детонация толықтығы толық –
Жарылыстың меншікті жылуы, кДж 2710 3340
Газдардың меншікті көлемі, л 910 940
Оттекті баланс, % -7,1 0
Полиэтиленді қабыршықтағы диаметрі 120 мм
заряд детонациясының жылдамдығы 3,6 – 4,0 3,1 – 3,5
Соққыға сезімталдығы, % 0 0
Үйкелуге сезімталдығы, Мпа кем емес 294 –
ДТА әдісімен термоыдыраудың бастапқы
температурасы, ˚С артық 170 – 190 170 – 190
Нитроэфир құрамды сақтандырғыш ЖЗ (Э-6, 12ЦБ углениттер, ионит) екі
фазада дайындалады. Бірінші фазада сусымалы компоненттерді (ионалмастырғыш
буды) араластыру және оларды стеараттармен гидрофобизациясы жүзеге асады.
Әлсіз желатинделген нитроэфирлермен сусымалы компоненттерді соңғы
араластыру Вернер-Пфляйдерер типті механикалық қалақты араластырғыштарда
жүзеге асырылады. 2-кестеде сақтандырғыш ЖЗ қасиеттері берілген.
Сақтандырғыш қасиеттері бойынша АП-5ЖВ аммонит массасы 600 грамм
зарядпен цилиндрлі мортирде жарылған кезде тәжірибелі штректе метан-ауа
қоспасын тұтандырмауы тиіс.
Аммонит Т-19 осы сынақтан кейін массасы 700 грамм заряд жарылысы
кезінде көмір шаңын тұтандырмауы тиіс.
Угленит Э-6 метан-ауа қоспасы және көмір шаңы атмосферасында
тәжірибелі штрек камерасында массасы 200 грамм ашық еркін аспалы заряд
жарылысы кезінде сынаққа шыдайды.
Угленит ЦБ соққысыз цилиндрлі мортирде массасы 1000 грамм зарядтың
жарылысы кезінде метанды және көмір шаңын тұтандырмауы тиіс. Сонымен қатар
угленит ЦБ бұрышты мортирде массасы 800 грамм зарядтың жарылысы метан-ауа
және шаңды ауа қоспасын тұтандырмауы тиіс.
Ионит мортирден 200 метр қашықтықта орналасқан шағылдырғыш қабырғасы
бар тәжірибелі штректің бұрышты мортирінде массасы 600 грамм зарядтың
жарылысы кезінде сынақтан өтеді.
1.5 Газ және шаң бойынша қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды
қолдану.
Көмір шахталары. Көмір шахталарының атмосферасы үшін метан және көмір
шаңының болуы тән. Көмір шахталарында бөлінетін табиғи газ 80—83 %
метаннан, 1—4 % оның ең ауыр гомологтарынан, шамамен 10 % азоттан, 5 %
көмір қышқыл газынан және 1 % аз басқа газдардан тұрады.
Тау жыныстарында газдың байланысқан және бос күйлері ажыратылады.
Байланысқан газ – жыныспен адсорбцияланған газ. Бос газ жыныстың
қуыстарында, жарықтарында және кеуектерінде жиналады. 200 м2 дейін жететін
жоғары дамыған бетке негізделген көмір пласттарының жоғары сорбциялық
қабілеттері арқасында 1 грамға шамамен 34 газ байланысқан күйде болады, 1
тонна қазба көмірі 100 м3 дейін метанды жұта алады.
Метан көмір шахталарының атмосферасына массивтен, сонымен қатар жару
немесе механикалық әдіспен қопсытылған көмірден шығады. Массивтен газ
шығудың үш түрі бар: қарапайым – көзге көрінбейтін кеуектер мен
жарықтардан, суфлярлы – көзге көрінетін жарықтардан, кенеттен – әдетте
қысқа мерзім ішінде массив қалыңдығынан жыныс (көмір) шығуымен бір уақытта
газдың шығуы. Көмір пласттарындағы газ қысымы 5,9 МПа жетеді және шөгу
тереңдігіне тәуелді [13].
.
Кесте 4. Қоспадағы метанның әртүрлі мөлшері кезіндегі және ыдысты
қыздырудың әртүрлі температурасы кезіндегі метан-ауа қоспасының
тұтанғыштығы
Қоспадағы Ыдыс температурасына тәуелді тұтанудың (с) кідірісі, ºС
метан
мөлшері, %
775 825 875 925 975 1075 1175
6 1,08 0,58 0,35 0,2 0,122 0,039 −
7 1,15 0,6 0,36 0,21 0,13 0,041 0,01
8 1,23 0,62 0,37 0,22 0,138 0,042 0,012
9 1,3 0,65 0,39 0,23 0,141 0,044 0,015
10 1,4 0,68 0,41 0,24 0,148 0,049 0,018
12 1,64 0,74 0,44 0,25 0,16 0,055 0,02
Осылай жанғыш беттер құрамында 6-7% метан бар метан-ауа қоспасының
тұтануын тез тудырады. 1770ºС температурада 9,1%-дық метан-ауа қоспасы
тұтанудың ең аз кідірісіне ие (1,9 мс). Қысымның және температураның
қалыпты жағдайларында 5 – 14% метаннан тұратын метан-ауа қоспасы жарылғыш
болып табылады. Қыздыру немесе алдын ала сығу метан-ауа қоспасының жарылыс
қауіпінің көрсетілген шектерін кеңейтеді. Ауа өлшенді жарылыс қауіпі бар
көмір шаңының болуы метан-ауа қоспасының тұтану қауіпін арттырады. Теория
жүзінде ең жарылғыш қоспа метан толық тотығатын құрамында 9,46% метан және
90,54% ауадан тұратын қоспа болып табылады [13].
Метан-ауа қоспасының жануы метанның ауа оттегімен тотығу реакциясы
есебінен жылу бөле жүреді.
Бұл реакцияны соңғы түрінде келесі теңдеумен беруге болады:
СН4 + 2О2 + 8N2 = СО2 + 2Н2О + 8N2 + 198,4 ккалмоль.
Қазба көмірлерді газдылығы бойынша бөледі. Газдылығы 1 т немесе 1 м3
көмірдегі газ мөлшерімен (м3) анықталады. Ең газды Антрациттер және
кокстелген көмірлер, газдылығы ең төмен – құрамында ұшқыш заттардың мөлшері
көп көмірлер. [19]
Газдылық уақыт бірлігінде атмосфераға бөлінетін газ мөлшеріне тәуелді.
Әдетте, газдылық салыстырмалы бірліктерде – 1 т тәуліктік көмір өндіруге
қатысты тәулігіне бөлінетін газ мөлшерімен кескінделеді. Газдылығы бойынша
көмір шахталары келесі санаттарға бөлінеді: I санат — салыстырмалы
газдылық 5 м3т артық емес; II санат — 5-тен 10 м3т дейін; III санат — 10-
нан 15 м3т дейін; салыстырмалы газдылығы 15 м3т артық жоғары санатты
шахталар, сонымен қатар, көмір тастандылары және газ бойынша және суфлярлы
бөлінулер бойынша қауіпті пласттарды шығаратын шахталар.
Көмір шаңы, әсіресе, бұрғылау және көмірді механикалық ұсақтау
процестерінде, жару жұмыстарында, уатылған көмірді тасымалдау кезінде
қарқынды түрде түзіледі. Шаң көп мөлшерде өндіру орнының қабырғаларында
және топырағында шөгеді және жинақталады.
Зерттеушілер көмірде ұшқыш заттардың мөлшері 10% аз болған кезде
тәжірибе жүзінде жарылмайды, ұшқыш заттардың мөлшері 10-нан 15% дейін
болған кезде әлсіз жарылады, ұшқыш заттардың мөлшері 15% артық болған кезде
тас көмір шаңдарының жарылғыштығы тез өседі. Жарылысқа өлшемі 0,1-ден 1 мм
дейінгі шаңдар қатысады. Бірақ та өлшемі 75—100 мкм шаң фракциясы ең
жарылғыш болып табылады (№80 електен өтетін шаң) [1].
Көмір шаңы оның ауадағы концентрациясы нақты шекте болған кезде ғана
жарыла алады. Ауада өлшенген, құрамында 30% артық ұшқыш заттар бар пласт
көмір шаңы жарылғыштығының төменгі шегі көмір күйеленуіне тәуелді 12—20
гм3 шегінде болады, ал ауада 0,5—1,5% метан болған кезде бұл шек 2-3 есе
төмендейді. 1 м3 ауада 300—600 г шаңнан тұратын шаң-ауа қоспасының жарылысы
ең жоғары бұзушы әсерге ие. Шаң-ауа қоспасының тұтану температурасы 750—900
°С шегінде болады. Шаң-ауа қоспасының, сондай-ақ метан-ауа қоспасының
тұтануына тұтанудың кідірісі себепші болады. Осы кідірістің ұзақтығы метан-
ауа қоспасына қарағанда, бірнеше аз, өйткені, көмір шаңын қыздырған кезде
ұшқыш, тез тұтанғыш газдар бөлінеді. Ауада өлшенген көмір шаңының тұтануы
және жарылысы газ-ауа қоспасының жарылысына ұқсас механизмі бойынша жүреді.
Осылай, егер көмір шаңының ауамен қоспасы ЖЗ немесе метан-ауа қоспасы
жарылысы нәтижесінде тұтанса,онда жалын құшқан көмір шаңы бөлігінен жанғыш
газдар (сутегі, метан) бөлінеді және ауа оттегімен араласқан басқа жанғыш
газдардың көп емес мөлшері жарылғыш газ-шаң-ауа қоспасын түзеді. Бұл қоспа
жарылады және өз жалынымен қайтадан жанғыш газдарды бөлетін көмір шаңының
көрші бөлшектерін шалады және т.с.с.. Бұл кезде ұсақ көмір шаңының жарылыс
қауіпі ірі бөлшектерге қарағанда жоғары, себебі ол аспалы күйге жеңіл
өтеді. Сонымен қатар оның меншікті беті үлкен, сәйкесінше ұсақ шаңдардың
жарылысы кезінде барлық реакциялар тез және толық өтеді [14].
Көмір шаңының жарылғыштығы ондағы күлдің мөлшеріне тәуелді. Күл, яғни
инертті шаң жарылыс кезінде жылудың біраз мөлшерін жұтады және осылай
жарылыс жалынының температурасын төмендетеді. Шаңның ылғалдылығы оның
жарылғыштығына әсер етеді, себебі ол шаң бұлтының түзілуін қиындатады және
жылудың біраз мөлшерін жұтады.
Калий кеніштері. Олардың шахталық атмосферасы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Әдебиеттерге шолу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
. . . . . . . . . . . .
1.1. Өндірістік жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
. . . . . .
1.2. Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі. . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Аммиак-селитралы жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . 9
. . .
1.4. Сақтандырғыш жарылғыш заттар. . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
. . . .
1.5. Газға және шаңға қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды қолдану. .17
. . . . . . . . .
1.6. Сақтандырғыш жарылғыш заттар құрамындағы жалынды сөндіргіштер 21
1.7. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың детонациялық қабілеті . . . . . 23
. . . . . . .
1.8. Сақтандырғыш жарылғыш заттардың жанғыштығы. . . . . . . . . . . 25
. .
1.9. Уақыт өте жарылғыш заттар қасиеттерінің өзгерісі . . . . . . . 27
. . . .
2. Тәжірибелік бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
. . . . .
2.1. Тәжірибелік қондырғының сипаттамасы . . . . . . . . . . . . . . 39
. . . . . . . . .
3. Нәтижелер және оларды талқылау. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
. . .
3.1.ЖЗ физико-химиялық паараметрінің теориялық есептеу. . . . . . . .49
. . .
4. қорытындылар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
. . . . . . . . . . . . . . . 59
Қолданылған әдибиеттер тізімі . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
Кіріспе
1991 жылы СССР тарағаннан кейін Қазақстан Республикасы ҚР қарулы
күштері үшін оқ-дәрілерді сатып алуға тиісті болды, себебі Қазақстан
Республикасында мұндай өнім түрін шығармайды. Ресейден құны 32000 теңге
болатын оқ-дәрі түрі ИМ-100 имитациялық патрон сатып алынды. Біз құны 300
теңге болатын ИМ-100 Шоқпар KZ имитациялық патронның жасау бойынша
жұмыстарды жүргіздік. ИМ-100 Шоқпар KZ жасау үшін әл-Фараби атындағы
ҚазҰУ жану мәселелер институты атқарған жұмыс көлемдері қолданылды.
Аммиакты селитра, парафин қосылған сақтандырғыш жарылғыш заттар қолданылды.
Қазіргі таңда жарылғыш заттар (ЖЗ) жоғарғы энергияның көзі ретінде ашық
өндірісте пайдалы қазбаларды қазу үшін кеңінен қолданылады. Өндірілетін
өнімдер әртүрлі физика-химиялық сипаттамаларға және қасиеттерге ие. Кейбір
жыныстар жарылыс кезінде пайда болатын жоғары температуралардың әсеріне
мүлде сезімтал емес. Басқа пайдалы қазбаларды қазған кезде ЖЗ қолданудың
үлкен қиындығы сол пайдалы қазбалардың және оларға ілеспелі газдардың жылу
әсеріне жоғары сезімталдығы, бұл нәтижесінде жарылысқа немесе өртке алып
келуі мүмкін. Көптеген жер асты кен өндіру атмосферасына ауамен нақты бір
қатынаста жарылғыш қоспаларды түзетін жанғыш газдар бөлінеді. Әсіресе,
кейбір көмірлердің, күкірттің, сульфидтердің, озокериттердің шаңдарының
жарылыс қауіпі бар. Көптеген жағдайда кен (көмір, күкірт шахталарының)
атмосферасында бір уақытта жанғыш газдар және шаң болады. Бұл мәселе ашық
көмір қиындысында көмір өндіру кезінде тұрады, себебі қиындының төменгі
горизонттарына ауысқан кезде өрттің потенциалды көздері болып табылатын
метан мен көмірдің жану ошақтарының түзілу салдарынан жарылыс жұмыстарының
қауіпсіздігін төмендететін метан бөлінуінің қарқындылығы артады.
Осы себептен, өрт және жарылыс туындауы бойынша қауіпті кен орындарында
және шахталарда қолданылатын ЖЗ ерекше сақтандырғыш ЖЗ деп аталатын ЖЗ
тобына жатқызылады. Сақтандырғыш ЖЗ негізгі ерекшелігі жару жұмыстарында
көмір, күкірт, мұнай және басқа да шахталардың кендік атқарылатын
жұмыстардың атмосферасында түзілетін жанғыш кен газдары немесе шаң жарылғыш
қоспасын олардың тұтандырмауы болып табылады. Сақтандырғыш ЖЗ әдеттегі ЖЗ
қарағанда ең алдымен жарылыс температурасымен (сақтандырғыш ЖЗ ол біршама
төмен) ерекшеленеді, сондай-ақ олардың құрамында жарылыс өнімдерін
салқындатпайтын, бірақ жарылғыш құрамдас бөліктердің қоршаған ортасындағы
тотығу реакциясын баяулататын, температураны арттыратын және шаң- және газ-
ауа қоспасының жарылысын кідіртетін жалын сөндіргіш бар. Бірақ та қазіргі
уақытта кен қазу өндірісінде ЖЗ қолдану шеңберін арттыру әрқашан да бар
өндірістік Сақтандырғыш ЖЗ сапасымен қанаттандыра бермейді.
Осыған байланысты бұл дипломдық жұмыстың мақсаты қазіргі заманғы
сақтандырғыш ЖЗ күйін, олардың оң және теріс жақтарын бағалау және
қолданыстағы сақтандырғыш ЖЗ жеңілдірудің мүмкін болатын әдістерін іздеу
және жақсартылған сипаттамалары бар жаңа өндірістік сақтандырғыш ЖЗ жасау
болып табылады.
1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Өндірістік жарылғыш заттар.
Өндірістік жарылғыш заттар деп халық шаруашылығында жару жұмыстарына
арналған жарылғыш заттарды айтады. Патрондар, пакеттер, қаптар және
жәшіктерде шығарылады, әрбіреуі патрондар қабыршығының түсімен және
жәшіктердегі және қаптардағы көлденең жолақшалармен ерекшеленеді. Соңғы
уақытта ЖЗ арнайы контейнерлерде шығарылады [1].
ЖЗ патрондары әдетте цилиндрлі формада болады. Қабыршық ретінде парафин
сіңірілген қағаз қолданылады. Патрондардың диаметрі және массасы шпурлар
немесе ұңғыма диаметріне тәуелді қолданылады. Патрондарды тасымалдау және
сақтау қолайлығы үшін патрондарды қораптарға орайды, содан кейін ағаш
жәшіктерге салады.
Құйылмалы ЖЗ үшін қабыршықтар ретінде полиэтиленді ампулалар
қолданылады.
Геологиялық барлау жұмыстарында және кен орынды қазу кезінде МЕМСТ-ы
немесе белгіленген тәртіпте бекітілген техникалық шарттары, сондай-ақ
Мемкентехқадағалау журналдық қаулылары бар өндірістік ЖЗ қолданылады.
Өндірістік ЖЗ сыртқы әсерлерге төмен сезімтал, қолдану, тасымалдау және
сақтау кезінде қауіпсіз, құны салыстырмалы қымбат емес болуы, адам ағзасына
зиянды әсер көрсетпеуі тиіс. Сонымен қатар ЖЗ жеткілікті қуатты, қазіргі
заманғы иницирлеу құралдарынан бас тартпай тұтануы, ЖЗ бүкіл массасы
бойынша тұрақты детонацияны қамтамасыз етуі, сақтаудың кепілдемелік мерзімі
кезінде өз қасиеттерін сақтауы, сонымен қатар зарядты сыйымдылықтарда ұзақ
сақталуы тиіс.
Өндірістік ЖЗ зарядтау механизміне жарамды және оларды суландырылған
ұңғымаларда қолданған кезде суға жоғары төзімділікке ие болуы тиіс.
Жер асты жағдайларында қолданылатын өндірістік ЖЗ газ немесе шаң
жарылысына қауіпті шахталарда улы газдарды көп бөлмеуі, қосымша төменгі
жарылыс температурасына ие болуы тиіс.
Өндірістік ЖЗ қолдану шарттарының алуандылығы және оларға қойылатын
көптеген техникалық талаптар ондаған атауға есептелген олардың таңдауының
қажеттілігін туындатты.
1.2 Өндірістік жарылғыш заттардың жіктелуі
Өндірістік ЖЗ келесі белгілері: қоршаған ортаға әсерінің сипаты,
агрегатты күйі, химиялық құрамы, қолдану шарттары, сақтау және тасымалдау
кезінде қауіптілік дәрежесі және т.б. бойынша жіктеледі.
Қоршаған ортаға әсері бойынша өндірістік ЖЗ шартты түрде жоғары
бризантты ЖЗ (детонация жылдамдығы v = 4500 ÷ 7000 мс), бризантты
(детонация жылдамдығы v = 3000 ÷ 4500 мс), төмен бризантты (детонация
жылдамдығы v = 2000 ÷ 3000 мс) және оқ-дәрі шығарушы (жарылыс жануының
жылдамдығы 100 ÷ 400 мс).
Агрегатты күйі бойынша өндірістік ЖЗ ұнтақ тәрізді, түйіршік тәрізді,
престелген, құйылған, су құрамды (құйылмалы) болып бөлінеді.
Химиялық құрамы бойынша өндірістік ЖЗ аммиак-селитралы, нитротуындылар
және олардың қоспасы, сұйық эфирлер және оқ-дәрі негізіндегі ЖЗ болып
жіктеледі. Қазіргі уақытта кен орындарын қазған кезде ЖЗ алғашқы үш тобы
және оқ-дәрілер кеңінен қолданылатынын айта кету керек. Соңғысы бір даналық
тасты омыру кезінде қолданылады [2].
Өндірістік ЖЗ кейде химиялық құрамы бойынша жарылғыш қасиеттері бар
жеке химиялық заттарға және қоспалар болып жіктеледі. Жеке ЖЗ экономикалық
тұрғыдан олардың жоғары сезімталдығы салдарынан олардың көбі ЖЗ қоспалық
құрамдастары ретінде және иницирлеу құралдарын дайындау үшін қолданылады.
Өндірістік ЖЗ қолдану шарттары бойынша сегіз класқа бөлінеді (1-кесте)
[3].
Сақтау және тасымалдау кезінде қауіптілік дәрежесі бойынша өндірістік
ЖЗ бес топқа бөлінеді. Олардың әрқайсысына сақтау және тасымалдау кезіндегі
қауіпсіздік бойынша өз талаптары қойылады:
I топ — 15% артық сұйық нитроэфирлерден тұратын ЖЗ,
флегматизациаланбаған гексоген, тетрил;
II топ — аммиак-селитралы ЖЗ, тротил және оның басқа нитро
қосылыстармен балқымасы, — 15% артық сұйық нитроэфирлерден тұратын ЖЗ,
флегматизациаланған гексоген,тұтандырушы бау;
III топ — түтінді және түтінсіз оқ-дәрілер;
IV — топ — детонаторлар, пиротехникалық баяулатқыштар;
V топ — перфораторлы зарядтар және жарылғыштар орнатылған снарядтар.
Кесте 1. Өндірістік ЖЗ жіктелуі
ЖЗ класыЖЗ ЖЗ түрі және қолдану шарттары
тобы
I − Жер бетінде ғана жаруға арналған сақтандырылмаған ЖЗ.
II − Жер бетінде және жерасты ұңғымаларында ғана жаруға арналған
сақтандырылмаған ЖЗ, оларда жанғыш газдардың немесе шаңдар
бөлінбейді, немесе жару жұмыстары кезінде жарылыс қауіпі
бар ортаның тұтануын болдырмайтын кеңістіктің инертизациясы
қолданылады.
III − Метан бөлінетін және құрамында жарылғыш шаңдар жоқ жерасты
өндіру жұмыстарында жыныстарды жаруға арналған сақтандырғыш
ЖЗ.
1-кестенің жалғасы
IV − Жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ: жерасты өндіру
жұмыстарында көмір және (немесе) жыныс бойынша, метан
бөлінбеген кезде көмір немесе сланцты шаң жарылысы бойынша
қауіпті; немесе метан, сонымен қатар жару жұмыстары кезінде
метан бойынша қауіпті шығындылардың бөлінуі қолданылатын
көмір пласты бойынша жүргізілетін жерасты өндіру
жұмыстарында көмір және (немесе) жыныс бойынша; немесе
жерасты өндіру жұмыстарында күшті жарылыстар үшін.
V − Көмір пласталары бойынша жүргізілетін жерасты өндіру
жұмыстарында метан бойынша ерекше қауіпті көмір және
(немесе) жыныс бойынша жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ, бұл
кезде тау жыныстары массиві жарықтарында қиылыспалы
шпурында орналасқан метан-ауа қоспасымен шпурлы зарядтың
бүйірлік бетінің жанасуы болмайды.
VI − Бұл кезде тау жыныстары массиві жарықтарында қиылыспалы
шпурда орналасқан немесе өндіру кезінде метан-ауа
қоспасымен шпурлы зарядтың бүйірлік бетінің жанасуы мүмкін
жағдайларда метан бойынша ерекше қауіпті көмір және
(немесе) жыныс бойынша жаруға арналған сақтандырғыш ЖЗ;
немесе 20 м ұзындықта өндірген кезде метан бөлінетін
өндірудің көмір және аралас үйінділерінде және оларды жалпы
шахталық депрессия есебінен желдетуді қамтамасыз ететін
алдын ала бұрғыланған ұңғымаларсыз жүргізу.
VII − Метан және көмір шаңының жарылыс қауіпі бар
концентрациясының түзілуі мүмкін жерасты қазу, өндіру
жұмыстарын жүргізген кезде арнайы жару жұмыстарын атқару
үшін арналған (су шашыратуға және ұнтақ тәрізді
ингибиторларды шашырату үшін, төбе жабынының орналастырған
кезде ағаш бағандарды жарып иілту үшін, көмір шығару
өндірістерінде тау массасының ілініп қалуын тарату үшін,
габаритті емес жыныстарды ұсақтау үшін) сақтандырғыш ЖЗ
және VI—VII кластарының сақтандырғыш ЖЗ бұйымдары.
Арнайы − Сақтандырғыш емес және сақтандырғыш ЖЗ және олардан
(С) жасалған бұйымдар метан және көмір шаңының жарылыс қауіпі
бар концентрациясының түзілуі мүмкін жерасты қазба
жұмыстарынан басқа арнайы жару жұмыстары үшін де арналған.
1-кестенің жалғасы
Арнайы 1 Жер үстінде жару жұмыстары: металдарды импульсты өңдеу,
(С) ұңғымалық және бағытталған зарядтарды иницирлеу, құлама
ойықтарды контурлық тегістеу; қатып қалған топырақты бұзу;
жыныстардың габаритті емес бөлшектерін жарып ұсақтау;
ұңғымаларда сейсмобарлау жұмыстары; орман өрттерін оқшаулау
кезінде бөгет жолақшаларды жасау және басқа да арнайы
жұмыстар.
Арнайы 2 Газ және шаң бойынша қауіпті емес жерасты қазу
(С) жұмыстарындағы жару жұмыстары; сульфидті кендерді жару;
жыныстардың габаритті емес бөлшектерін ұсақтау; контурлық
тегістеу және басқа да арнайы жұмыстар.
Арнайы 3 Барлау, мұнай, газ ұңғымаларында ату-жару жұмыстары
(С)
Арнайы 4 Күкірт шаңы, сутегі және ауыр көмірсутек буларының жарылысы
(С) бойынша қауіпті күкіртті, мұнай және басқа да шахталарда
жару жұмыстары.
Ескерту:
1. Жару жұмыстары кезінде метан бойынша кенжарлардың қауіптілік
дәрежесі белгіленген тәртіпте бекітілген арнайы нұсқаулықтармен
немесе басқа да нормативті құжаттармен қабылданады.
2. Тиісті кластардың ЖЗ қолданылуы тиіс жерасты қазу жұмыстардың нақты
түрлерінің тізімі Жару жұмыстары кезінде қауіпсіздіктің бірыңғай
ережелерімен немесе белгіленген тәртіпте бекітілген, Қазақстан
Республикасының Мемкентехқадағалаумен келісілген басқа да
нормативті құжаттармен белгіленеді.
Иницирлеуші деп импульстің кез келген түрінің әсерінен аз мөлшерінде
де жарылуы мүмкін және бұл кезде өндірістік ЖЗ детонациясын тудыруы мүмкін
ЖЗ атайды. Иницирлеуші ЖЗ жоғары сезімтал және үлкен емес сыртқы ортаның
әсерінен (жеңіл соққы, үйкелу, ұшқын, қыздыру) жарылады. Кейбір иницирлеуші
ЖЗ қауырсынмен жанасқаннан да жарылуы мүмкін. Мұндай қасиеттер иницирлеуші
ЖЗ өндірісте, қолданған және тасымалдаған кезде өте қауіпті етеді [3].
Сезімталдығы бойынша иницирлеуші ЖЗ біріншілік және екіншілік болып
бөлінеді.
Біріншілік (өте сезімтал) иницирлеуші ЖЗ-ға шатырауық сынап, қорғасын
азиді және ҚТНР (қорғасын тринитрорезор-цинаты) жатады. Олар өте күшті,
бірақ екіншілік иницирлеуші ЖЗ-дан аз сезімтал иницирлеу үшін арналған:
бұлар детонацияның жоғары жылдамдығына және жоғары иницирлеу қабілетіне ие,
детонацияны өндірістік ЖЗ-тың негізгі зарядына беретін тетрил, гексоген,
тэн. Біріншілік және екіншілік иницирлеуші ЖЗ капсула-детонаторлармен,
электродетонаторлармен және тұтандырғыш баулармен жабдықтайды.
Оқ-дәрілер деп нақты жағдайларда жарылып жануға және детонацияға
қабілетті ЖЗ айтады [4].
Оқ-дәрілер жанғыш заттардан және тотықтырғыштардан тұратын қатты көп
компонентті жүйе болып табылады. Бастапқы импульстің түрі және қуаты оқ-
дәрінің жарылып ыдырауының бастапқы жылдамдығына елеулі әсер етеді.
Жару ісінде түтінді және түтінсіз оқ-дәрілер қолданыс табады. Тау-кен
өндірісінде тау-кен жұмыстары үшін арнайы шығарылатын миналық оқ-дәрі
қолданылады. Ол түтінді оқ-дәрілердің түріне жатады. Ол дәнді масса: ірі оқ-
дәрі дәнінің үлкендігі 3—8,5 мм, кіші оқ-дәрінің үлкендігі 1,5-3 мм. Нақты
тығыздығы 1,6—1,75 гсм3, үйілген 0,9—1,0 гсм3.
1.3 Аммиак-селитралы жарылғыш заттар
Қазіргі уақытта геологиялық барлау және өндіру жұмыстарында құрамдас
бөлігі аммиак-селитралы жарылғыш заттар кең таралды. Бұл ең алдымен
бастапқы шикізаттың қол жетімдігімен, сондай-ақ аммиакты селитраны алу және
өңдеу технологиясының қарапайымдылығы және қауіпсіздігіне негізделеді.
Аммиакты селитраны тәуелсіз өндірістік ЖЗ ретінде қолдануға болады,
бірақ та ол төмен детонациялық қабілетке және бастапқы импульске сезімтал,
жарылыстың аз меншікті энергиясына және жарылыс өнімдерінде зиянды
газдардың (азот оксиді) жоғары мөлшеріне ие. Кейде оны ашық алаңдарда жару
кезінде үлкен диаметрдің құрамдастырылған зарядтарында қолданылады [6].
Аммиакты селитралы ЖЗ – басқа ЖЗ немесе жанғыш жарылғыш емес
материалдармен аммиакты селитраның механикалық қоспасы. Бұл топтың жарылғыш
заттарында аммиакты селитра тотықтырғыш ретінде қолданылады. Аммиакты
селитралы ЖЗ қолданған кезде қауіпсіз, әртүрлі технологиялық өңдеуге
беріледі, салыстырмалы арзан.
Ең кең қолданылатын аммиакты селитралы ЖЗ қарастырамыз.
Аммониттер – ең кең таралған, тротилмен (кейде гексогенмен,
динитронафталинмен) аммиакты селитраның және жанғыш емес жанғыш
құрамдастармен ұнтақ тәрізді қоспасы түріндегі аммиакты селитралы ЖЗ.
Жарылғыш қоспа құрамдас бөліктерінің қатынасы аммониттердің оттекті балансы
нольге жақын болатындай етіп таңдалынады. Сондықтан аммониттер ашық және
сондай-ақ жерасты тау-кен жұмыстарында қолданылады. Аммониттер қарапайым
және сақтандырғыш болып бөлінеді. Соңғысының құрамында жалын сөндіргіштер
– сілтілі металдардың хлоридтері және АП индексі бар [8].
Аммониттердің суға төзімділігін арттыру, яғни олардың суға батырған
кезде жарылғыш қасиеттерін сақтап қалу мақсатында ЖВ және ЖВФ маркасының
суға төзімді селитрасы, сондай-ақ әртүрлі қоспалар, мысалы, парафин,
асфальтит және т.б. қолданылады. Мұндай аммониттер нашар батырылса да,
өзінің жарылғыш қасиеттерін бірнеше сағат бойы сақтайды. Суға төзімді
аммониттер ЖВ индексіне ие. Осы топтың ең кең тараған ЖЗ жарылғыш заттардың
салыстырмалы бағалауы кезінде эталон ретінде жиі қолданылатын 6ЖВ аммонит
болып табылады.
Аммониттер капсюль-детонаторға сезімтал және жоғары жарылғыш
қасиеттермен сипатталады. Жұмыс істеу қабілеті бойынша олар тротилден асып
түседі.
Аммониттер диаметрі 28-ден 90 мм дейін және массасы 150 граммнан 3 кг
дейін қағаз патрондарда шығарылады. Аз сезімтал 6ЖВ аммонит қағаз
қапшықтарда немесе диаметрі 90 мм полиэтиленді жұмсақ жеңдерге
(қабықшаларға) және суландырылған ұңғымаларды зарядтау үшін диаметрі 175
және 225 мм жартылай қатты қабыршықтарға салынады.
Граммониттер – түйіршіктелген аммиакты селитра мен тротилдің қоспасы.
7921 граммониті ең кең қолданыс тапты. Ол түйіршіктелген аммиакты
селитраның қабыршықты тротилмен механикалық қоспасы болып табылады.
Детонациялық қабілеті бойынша 7921 граммонит қарапайым құрамды
түйіршіктелген ЖЗ-дан басым түседі, бірақ ұнтақ тәрізді аммонитке жол
береді. 7921 граммонит ашық және жерасты тау-кен жұмыстарында қолданылады.
Ол детонациялық қасиеттерін құрамында су 20 % дейін болғанда сақтайды, ал
шамамен судың мөлшері 10 % болғанда, оның жару әсері құрғақ күйімен
салыстырғанда, заряд тығыздығының артуы есебінен тіпті бірнеше жоғары.
Жерасты жұмыстарында ЖЗ ылғалдығы 5 % артық емес.[7]
Граммониттер қағаз және полиэтиленді қапшықтарда ұнтақ түрінде болады.
Гранитолдар –беттік белсенді заттардың (пластификаторлар және
полимерлер) қатысында тротилде тотықтырғыш тұздар эмульсиясының түзілуі
нәтижесінде суда еритін құрамдас бөліктерінің гидроизоляциясы болатын суға
төзімді құрамдар. Олар жақсы батырылуымен сипатталады және оларды
ұңғымаларға су бағаналары арқылы орналастыруға болады. 7921 граммонитке
қарағанда гранитолдарда селитраны ішінара еріткен кезде зарядтар іс-
жүзінде тығыздалмайды (шөкпейді), себебі тротилді қабыршықтар оның бастапқы
көлемінде зарядтың қатты каркасын сақтап қалады. Гранитол-1 және гранитол-
7А тәжірибеде қолданыс тапты. Соңғысының құрамында алюминий ұнтағы бар [5].
Аммоналдар – аммиакты селитраның және металдық жанғыш қоспа – алюминий
опасы бар тротилдің ұнтақ тәрізді қоспасы. Түйіршіктелген күйдегі
аммоналдарды граммоналдар деп атайды.
Аммоналдар қасиеттері бойынша аммониттерге жақын, жер асты жұмыстарында
қолданылады. Ұнтақталған түрінде және 32-ден 120 мм дейінгі диаметрде
патрондарда шығарылады. .[9]
Динамондар – аммиакты селитраның жарылғыш емес сұйық немесе қатты
жанғыш қосынды заттармен (соляр майы, ағаш ұны, күйе, алюминий опасы және
т.б.) қоспасы. Түйіршіктелген күйдегі динамондарды гранулиттер деп атайды.
Рецептураны тұрғызу принципі бойынша динамондарға жұмыс орындарында тікелей
дайындалатын және сұйық жанармайдың (соляр майының немесе дизелді отынның)
көп емес мөлшерін сіңірген түйіршіктелген (немесе қабыршықты) аммиакты
селитрадан тұратын қарапайым ЖЗ – игнадиттер жатады. Сұйық жанармай ЖЗ
сезімталдығын және қуатын арттыра отырып, аммиакты селитра түйіршігін жұқа
қабатпен жабады. Аммиакты селитраның және дизелді отынның нақты қатынасы
кезінде нольдік оттекті балансы бар игданитті алуға болады. Игданитті соляр
майын аммиакты селитра салынған қапшыққа құйып немесе ұңғымаларға салған
кезде селитраны сұйық қосынды затпен араластырып, сонымен қатар
Криворожский темір-кен бассейінінде және Солтүстік-шығыс ұнтақтарын
әзірлеген кезде табысты қолданылған арнайы зарядты агрегат көмегімен
дайындалады. Игнадиттер тау-кен өндірісінде қолданылатын ең арзан ЖЗ және
механизделген зарядтау үшін жарамды. Игданиттердің жарылғыш қасиеттері
аммониттерге жол береді. Бірақ та игданиттердің мүмкіндіктері өкінішке орай
ашық, сондай-ақ жерасты жұмыстарында толығымен қолданылмайды [5].
Шахталар мен кен орындарда ашық және жерасты тау-кен жұмыстарындағы
құрғақ және әлсіз суландырылған жерлерде газ және шаң жарылысы бойынша
қауіпті емес қарапайым ЖЗ - гранулит М және гранулит АС-4 кең қолданыс
тапты.
Гранулит М селитраның кеуекті сорттарынан дайындалады, құрамында
кеуекті селитраға толығымен сіңірілетін соляр майы бар. Іс жүзінде
сырғымайды, сусымалы, құбырмен жақсы тасымалданады. Игданит сияқты
механикалық әсерлерге төмен сезімталдығымен сипатталады.
Гранулит АС-4 алюминий опасынан тұрады, металданбаған ЖЗ қарағанда өте
сезімтал.
Гранулит Э – тікелей пайдалану орындарында дайындалатын өндірістік ЖЗ,
аммиакты селитраның су-май эмульсиясымен (СМЭ) механикалық қоспасы болып
табылады. Э маркасының гранилиті Қазақстанның барлық климаттық
аудандарында газ немесе шаң бойынша қауіпті емес карьер мен кен орындарының
құрғақ және кептірілген орындарында шпурларды, ұңғымаларды және
камераларды механизделген және қолмен зарядтауға арналған. Профессор М.М.
Протодьяконов шкаласы бойынша 6 – 18 беріктілік коэффициенті бар жыныстарды
жаруға арналған [14].
Құрамында су бар ЖЗ ерекше топты құрайды. Мұндай ЖЗ құрамына су
кіреді.[30-32]
Акватолдар – қатты фазасы граммонит немесе граммонал, ал сұйық фазасы
аммиакты селитраның қаныққан қойылтылған ерітіндісі болып табылатын ақпалы
консистенциясы бар су құрамды суспензиялық ЖЗ. Акватолдар ашық тау-кен
жұмыстарында қолдану үшін арналған және жерасты жағдайларында қолдануға
тыйым салынады. Себебі, жарылыс кезінде теріс оттекті баланс салдарынан улы
газдардың көп мөлшері бөлінеді.
Бұрын мұндай құрамдар ифзаниттер немесе ГЛТ маркасының ыстық құйылмалы
ЖЗ деген атаумен белгілі болған. 20% гранулотолдан және сұйық фазада
осындай мөлшерде судан тұратын акватол Т-20 ең кең таралған. Ол құрғақ және
суландырылған ұңғымаларға арналған. Осы ЖЗ бірнеше модификациясы бар.
Карбатолдар − ыстық құйылмалы ЖЗ, қою, 50 °С жоғары температурада
аққыш, ұңғымада суытқан кезде қатаятын суспензия. Олар жоғары тығыздығымен
сипатталады, олардың құрамына ерітінді түзуге арналған 3 − 5% су кіреді. ГЛ-
15Т және ФТ-10 маркаларының карбатолдары қолданыс тапты. Олар ұңғымада
ағынсыз сумен ұзақ уақыт (30 тәулікке дейін) бола алады. Карбатолдар іс
жүзінде механикалық әсерлерге сезімтал емес. Қолдану орнында жеке құрамдас
бөліктерден дайындалады.
Акванал А-10 — құрамында су бар, ыстық құйылатын ұңғымада суытқан кезде
қатаятын ЖЗ. Алюминий ұнтағынан (немесе силикоалюминийден) тұрады және
металданған құрғақ фазаның аммиакты селитраның қаныққан сулы ерітіндісімен
қоспасы түрінде болады. Акванал А-10 жер бетінде қолдануға арналған.
Жерасты жағдайларында қолдану үшін аммиакты селитра, алюминий ұнтағы
және суда ерігіш қоюландырғыштан тұратын акванит АРЗ-8Н арналған.
Эмульсиялық технология бойынша дайындалады және түйіршіктер түрінде
шығарылады.
1.4 Сақтандырғыш жарылғыш заттар
Сақтандырғыш ЖЗ газ және шаң бойынша қауіпті шахталарда жару жұмыстарын
жүргізу үшін арналған. Қарастырып отырылған ЖЗ негізгі өкілдері, мысалы,
III және IV класс жарылғыш заттарына жататын сақтандырғыш аммонитттері
болып табылады [9,26-30].
Мұндай ЖЗ сақтандырғыш қасиеттеріне олардың құрамына жалын
сөндіргіштердің (бұл әдетте натрий немесе калий хлоридтері) жарылғыш
қоспасын енгізу арқасында жетеді. ЖЗ құрамына жалын сөндіргіштерді енгізген
кезде ЖЗ масса бірлігінде белсенді құрамдас бөліктердің мөлшері төмендейді,
бұл жарылыстың меншікті жылуын азайтады.
Жарылыс кезінде жоғары жылу сыйымдылықты жалын сөндіргіштер жарылыс
өнімдерінің жылуын жұтады. Жарылыстың меншікті жылуының азаюы және жылудың
жұтылуы нәтижесінде жалын сөндіргіштерді қыздыруға жарылыс температурасы
елеулі түрде төмендейді. Бұл метан- және шаң-ауа қоспасының тұтану қауіпін
елеулі түрде азайтады.
Сонымен қатар, жарылыс қауіпі бар шахталық атмосфераларға қатысты жалын
сөндіргіштер антикатализаторлар (ингибиторлар) болып табылады. Олар тұтану
температурасының төменгі шегін елеулі түрде төмендетеді және тұтану
кідірісін ұзартады. Сақтандырғыш аммониттердегі жалын сөндіргіштердің
мөлшері 12 – 20% құрайды.
Сақтандырғыш ЖЗ құрамындағы жалын сөндіргіштер мөлшерінің артуы олардың
сақтандырғыш қасиеттерінің артуына алып келеді, бірақ бұл кезде
детонациялық қабілет төмендейді. Сондықтан жалын сөндіргіштердің мөлшері
жоғары болған кезде толық емес жарылыстар, ЖЗ күйіп кетуі мүмкін. Бұл
жарылыс тиімділігінің күрт төмендетеді, бірақ және метан-ауа қоспасының
тұтануына алып келуі мүмкін.
ЖЗ детонациялық қабілеттерін жақсарту олардың құрамына сұйық
нитроэфирлерді қосу арқылы, сонымен қатар сақтандырғыш ЖЗ патрондарының –
сақтандырғыш қабықшалары бар патрондардың арнайы конструкциясын қолдану
арқылы жүзеге асырылады. Мұндай патрондардың өзектері құрамында жалын
сөндіргіштердің аз мөлшері бар сақтандырғыш ЖЗ болып табылады. Жалын
сөндіргіштердің негізгі бөлігі қабыршықта болады. Бұл жағдайда ЖЗ-дың
жоғары сақтандырғыш қасиеттері және оның жақсы детонациялық қабілеті
қамтамасыз етіледі.
Өндірістік ЖЗ жіктелуінде (1-кестені қараңыз) сақтандырғыш ЖЗ III – IV
кластарға жатады [3]. Мұндай жіктеудің негізінде жару жұмыстары кезінде газ
немесе шаңның жерасты жарылыстарының қауіпі жатыр. Шахта атмосферасының
химиялық құрамы, пласттардың газдылығы, газдың оқыстан шығу мүмкіндігі,
жару жұмыстарының сипаты, өндірудің тау-геологиялық ерекшеліктері және
т.с.с. жарылыс қауіпі бар жағдайлардың туындауына алып келеді.
Мысал ретінде III—VII кластарының кейбір сақтандырғыш ЖЗ келтіреміз.
III кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класс суға төзімді аммиакты
селитрадан, тротил және хлорлы натрийден тұратын АП-5ЖВ аммонитпен
көрсетіледі. Шектеулі қолданыстағы күшті сақтандырғыш ЖЗ газ немесе шаң
бойынша қауіпті таза жынысты көмір шахталарын қазу жұмыстарында келесі
шарттарды орындаған кезде қолданылады: басқа өндірулерден немесе ашылған
пласттардан көмір шаңының жару орнына түсуін болдырмайтын шараларды
орындау, метанның мөлшері 1 % болған кезде су шашырату шымылдықтарын
қолдану. Метанның мөлшері жоғары болған кезде аммонитті қолдануға рұқсат
берілмейді. Сонымен қатар оны көмір пласттарынан 5 метр қашықтықта
жыныстарды жаруда қолдануға жіберілмейді.
IV кластың сақтандырғыш ЖЗ. Қазіргі уақытта бұл класс Т-19 аммонитпен
көрсетіледі. Ол да суға төзімді аммиакты селитра, тротил және хлорлы
натрий – үштік қоспадан тұрады, бірақ АП-5ЖВ аммонитке қарағанда басқаша
қатынаста, әдетте жалын сөндіргіштің мөлшері жоғары. Орташа қуатты және
орташа сақтандырғыш ЖЗ жоғары детонациялық қабілетке ие және елеулі
тығыздалған кезде (1,65— 1,7 гсм3) детонацияланады. Осының арқасында қысқа
баяулатылған жарылыс кезінде зарядтардың ішінара бас тарту және күйіп кетуі
мүмкіндіктері төмендейді.
V кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класс Э-6 угеленитмен көрсетілген. Бұл
сұйық нитроэфирлермен сенсибилизациаланған ионалмастырғыш ЖЗ. Хлорлы
аммоний және натрий селитрасы арасындағы ион алмасу реакциясы нәтижесінде Э-
6 угленит жарылысы кезінде ультра дисперсті күйдегі хлорлы натрий түзіледі.
Сонымен қатар ион алмастырғыш будан басқа Э-6 углениттің құрамында қосымша
жалын сөндіргіш ретінде хлорлы калий бар. Э-6 угленит нитроэфирлердің
елеулі мөлшерімен қамтамасыз етілетін өте жоғары детонациялық қабілетімен
сипатталады. Суға төзімділік құрам компоненттерін стеараттар типті
гидрофобты қоспамен опалау және нитроэфирлерді коллоидты мақтамен әлсіз
желатиндеу арқылы жүзеге асады. Э-6 угленит суға төзімділігі бойынша Т-19
аммонитке жол береді, детонацияны беруге сынау алдында суда патрондардың
шыдау уақыты 30 минутты құрайды.
V класс сақтандырғыш ЖЗ кез келген қаттылықтағы көмірді және әлсіз және
орташа қатты жыныстарды тек екі ашық бетте жаруға арналған; жұмсақ және
орташа қатты көмірлерді бір ашық бетте жаруға арналған.
VI кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класқа нитроэфирлермен
сенсибилизациаланған селективті детонациаланатын ЖЗ 12ЦБ угленит жатады.
12ЦБ угленитте жабық камерада жарған кезде көмір қышқыл газымен, сумен және
азотпен әрекеттесетін карбид және натрий селитрасы қоспасынан тұрады.
Сақтандырғыш қасиеттерді күшейту үшін угленит құрамына қосымша хлорлы
натрийдің көп емес мөлшері қосылады. Желатинизатор ретінде натрий
карбоксиметилцеллюлоза қолданылады.
VI класс сақтандырғыш ЖЗ көмір шахталарының өте қауіпті жағдайларында
жару жұмыстарына арналған. 12ЦБ угленит газ бойынша қауіпті барлық
санаттардың және шаң бойынша, көмір бойынша ерекше қауіпті көтерілген
жарулардан және бір жазықты ерекше қауіпті комбайнді қуыстардан басқа қазба
шахталарында шпурлы әдіспен көмірді және жыныстарды уатып жаруға
арналған.
VII кластың сақтандырғыш ЖЗ. Бұл класқа натрий селитрасы, хлорлы
аммоний және сенсибилизатор қоспасынан тұратын типті ионалмастырғыш ЖЗ –
ионит жатады. Э-6 углениті жарылысы кезіндегідей ион алмасу реакциясының
нәтижесінде жұқа дисперсті хлорлы натрий түзіледі. Желатинизатор ретінде
коллоидты мақта қолданылады.
Ионит қаптама зарядтар түрінде жарылысқа жіберілген: көмір түсіру
жұмыстарында тығындалып қалған көмірді (жынысты) өткізген кезде және
массасы 600 кг артық емес габаритті емес жыныс (және жанғыш сланцтың)
бөліктерін ұнтақтаған кезде; ағаш бағаналарды бұзған кезде, сонымен қатар
массасы 150 г (20 л сыйымдылықты ыдыстар үшін) и 300 г (40 л сыйымдылықты
ыдыстар үшін) полиэтиленді ыдыстардағы суды жару әдісімен шашырату үшін.
VI—VII кластардың сақтандырғыш ЖЗ құрамындағы сұйық нитроэфирлермен
қамтамасыз етілетін жеткілікті жоғары детонациялық қабілетімен сипатталады.
Суға төзімділік құрам компоненттерін стеараттармен опалау және
нитроэфирлердің әлсіз желатиндеуі арқылы жүзеге асады.
VI—VII кластардың сақтандырғыш ЖЗ құрамында нитроэфирлер бар ЖЗ
механикалық әсерлерге жоғары сезімталдығымен сипатталады, жоғары уытты,
сондықтан аммониттерге қарағанда абайлап қолдануды талап етеді. Елдің
әртүрлі климаттық аудандарында қолдануға жарамды. Минус 20 °С төмен
температураларда беттік қоймаларда сақталатын патрондарды қолданар алдында
жерасты қоймаларда жылыту қажет.
Аммонит типті сақтандырғыш ЖЗ аммонитті массаны алдын ала шарлы
өңдеумен және келесі құрамның қажетті антигризутты қасиеттерін қамтамасыз
ететін нақты дисперсті жалын сөндіргіштермен (хлорлы натриймен) араластыру
арқылы шар диірмендерінде дайындалады.
НМ гранулит Кривбасс кен шахталары үшін қолданылады [10].
Қазақстан Республикасының және Ресей көмір кесіктерінде сақтандырғыш
қасиеттері бар ЖЗ – гранулит АС-С [11] және эмульсолит П [12] қолданылады.
АС-С гранулит құрамында АС – 84%, сұйық мұнай өнімі – 3%, ас тұзы – 10%
және көмір ұнтағы – 3% бар [3]. Эмульсолит П құрамында 99% эмульсия және
натрий нитраты ерітіндісінің 1% газогенерациялық қоспасы бар ашық сарыдан
күңгірт қоңыр т үске өзгеретін сыртқы түрі бойынша пластикалық зат [20].
Кесте 2. Сақтандырғыш ЖЗ қасиеттері.
Көрсеткіштер Аммонит Аммонит Углениттер Ионит
АП-5ЖВ T-I9
Э-6 12ЦБ
Оттекті баланс, % -0,02 -2,47 +0,5 0 +6,47
Жарылыс жылуы, кДжкг 3500 3410 2680 2300 1930
Жарылыстың толық мінсіз
жұмысы, кДжкг 3000 2600 1950 - 1440
Жарылыс температурасы, 2520 2230 1790 - -
°С 787 724 560 520 580
Жарылыс газдарының 1-1,15 1,05-1,2 1,1-1,25 1,1-1,3 1-1,2
көлемі, лкг
Патрондардың тығыздығы, 320-330 265-280 130-170 95-120 95-125
гсм3
Қорғасын бомбасындағы 0,74 0,7 0,58 0,8 -
жұмыс істеу қабілеті, 14-17 15-17 7-11 - 5-6
см3 3,6-4,6 3,6-4,3 1,9-2,2 1,9-2,0 1,6-1,8
Баллистикалық маятникте 10-12 10-12 7-9 - -
жұмыс істеу қабілеті
Бризанттық, мм 5-10 7-12 5-12 4-5 -
Детонация жылдамдығы,
кмс 2-7 4-8 3-10 2-3 -
Критикалық диаметр, мм
Детонацияның берілуі, 12-32 12-24 40-70 50-60 24-32
см: - - 230 - 300
Патрондар арасында
Суда ұстағаннан кейін, 190 190 - - -
см
Сезімталдық:
соққыға, %
құмсыз үйкелуге, МПа
5 % құм қоспасымен
үйкелуге, Мпа
Кесте 3. Көмір кесіктерінің өрт қауіпі бар аймақтарында қолданылатын ЖЗ
қасиеттері.
Көрсеткіштер Эмульсолит П Гранулит АС-С
Құрам тығыздығы, гсм3 артық емес 1,3 1,0
ДША, ДШЭ-12 детонациялаушы баудың 6
айналымындағы детонация толықтығы толық –
Жарылыстың меншікті жылуы, кДж 2710 3340
Газдардың меншікті көлемі, л 910 940
Оттекті баланс, % -7,1 0
Полиэтиленді қабыршықтағы диаметрі 120 мм
заряд детонациясының жылдамдығы 3,6 – 4,0 3,1 – 3,5
Соққыға сезімталдығы, % 0 0
Үйкелуге сезімталдығы, Мпа кем емес 294 –
ДТА әдісімен термоыдыраудың бастапқы
температурасы, ˚С артық 170 – 190 170 – 190
Нитроэфир құрамды сақтандырғыш ЖЗ (Э-6, 12ЦБ углениттер, ионит) екі
фазада дайындалады. Бірінші фазада сусымалы компоненттерді (ионалмастырғыш
буды) араластыру және оларды стеараттармен гидрофобизациясы жүзеге асады.
Әлсіз желатинделген нитроэфирлермен сусымалы компоненттерді соңғы
араластыру Вернер-Пфляйдерер типті механикалық қалақты араластырғыштарда
жүзеге асырылады. 2-кестеде сақтандырғыш ЖЗ қасиеттері берілген.
Сақтандырғыш қасиеттері бойынша АП-5ЖВ аммонит массасы 600 грамм
зарядпен цилиндрлі мортирде жарылған кезде тәжірибелі штректе метан-ауа
қоспасын тұтандырмауы тиіс.
Аммонит Т-19 осы сынақтан кейін массасы 700 грамм заряд жарылысы
кезінде көмір шаңын тұтандырмауы тиіс.
Угленит Э-6 метан-ауа қоспасы және көмір шаңы атмосферасында
тәжірибелі штрек камерасында массасы 200 грамм ашық еркін аспалы заряд
жарылысы кезінде сынаққа шыдайды.
Угленит ЦБ соққысыз цилиндрлі мортирде массасы 1000 грамм зарядтың
жарылысы кезінде метанды және көмір шаңын тұтандырмауы тиіс. Сонымен қатар
угленит ЦБ бұрышты мортирде массасы 800 грамм зарядтың жарылысы метан-ауа
және шаңды ауа қоспасын тұтандырмауы тиіс.
Ионит мортирден 200 метр қашықтықта орналасқан шағылдырғыш қабырғасы
бар тәжірибелі штректің бұрышты мортирінде массасы 600 грамм зарядтың
жарылысы кезінде сынақтан өтеді.
1.5 Газ және шаң бойынша қауіпті шахталарда жарылғыш заттарды
қолдану.
Көмір шахталары. Көмір шахталарының атмосферасы үшін метан және көмір
шаңының болуы тән. Көмір шахталарында бөлінетін табиғи газ 80—83 %
метаннан, 1—4 % оның ең ауыр гомологтарынан, шамамен 10 % азоттан, 5 %
көмір қышқыл газынан және 1 % аз басқа газдардан тұрады.
Тау жыныстарында газдың байланысқан және бос күйлері ажыратылады.
Байланысқан газ – жыныспен адсорбцияланған газ. Бос газ жыныстың
қуыстарында, жарықтарында және кеуектерінде жиналады. 200 м2 дейін жететін
жоғары дамыған бетке негізделген көмір пласттарының жоғары сорбциялық
қабілеттері арқасында 1 грамға шамамен 34 газ байланысқан күйде болады, 1
тонна қазба көмірі 100 м3 дейін метанды жұта алады.
Метан көмір шахталарының атмосферасына массивтен, сонымен қатар жару
немесе механикалық әдіспен қопсытылған көмірден шығады. Массивтен газ
шығудың үш түрі бар: қарапайым – көзге көрінбейтін кеуектер мен
жарықтардан, суфлярлы – көзге көрінетін жарықтардан, кенеттен – әдетте
қысқа мерзім ішінде массив қалыңдығынан жыныс (көмір) шығуымен бір уақытта
газдың шығуы. Көмір пласттарындағы газ қысымы 5,9 МПа жетеді және шөгу
тереңдігіне тәуелді [13].
.
Кесте 4. Қоспадағы метанның әртүрлі мөлшері кезіндегі және ыдысты
қыздырудың әртүрлі температурасы кезіндегі метан-ауа қоспасының
тұтанғыштығы
Қоспадағы Ыдыс температурасына тәуелді тұтанудың (с) кідірісі, ºС
метан
мөлшері, %
775 825 875 925 975 1075 1175
6 1,08 0,58 0,35 0,2 0,122 0,039 −
7 1,15 0,6 0,36 0,21 0,13 0,041 0,01
8 1,23 0,62 0,37 0,22 0,138 0,042 0,012
9 1,3 0,65 0,39 0,23 0,141 0,044 0,015
10 1,4 0,68 0,41 0,24 0,148 0,049 0,018
12 1,64 0,74 0,44 0,25 0,16 0,055 0,02
Осылай жанғыш беттер құрамында 6-7% метан бар метан-ауа қоспасының
тұтануын тез тудырады. 1770ºС температурада 9,1%-дық метан-ауа қоспасы
тұтанудың ең аз кідірісіне ие (1,9 мс). Қысымның және температураның
қалыпты жағдайларында 5 – 14% метаннан тұратын метан-ауа қоспасы жарылғыш
болып табылады. Қыздыру немесе алдын ала сығу метан-ауа қоспасының жарылыс
қауіпінің көрсетілген шектерін кеңейтеді. Ауа өлшенді жарылыс қауіпі бар
көмір шаңының болуы метан-ауа қоспасының тұтану қауіпін арттырады. Теория
жүзінде ең жарылғыш қоспа метан толық тотығатын құрамында 9,46% метан және
90,54% ауадан тұратын қоспа болып табылады [13].
Метан-ауа қоспасының жануы метанның ауа оттегімен тотығу реакциясы
есебінен жылу бөле жүреді.
Бұл реакцияны соңғы түрінде келесі теңдеумен беруге болады:
СН4 + 2О2 + 8N2 = СО2 + 2Н2О + 8N2 + 198,4 ккалмоль.
Қазба көмірлерді газдылығы бойынша бөледі. Газдылығы 1 т немесе 1 м3
көмірдегі газ мөлшерімен (м3) анықталады. Ең газды Антрациттер және
кокстелген көмірлер, газдылығы ең төмен – құрамында ұшқыш заттардың мөлшері
көп көмірлер. [19]
Газдылық уақыт бірлігінде атмосфераға бөлінетін газ мөлшеріне тәуелді.
Әдетте, газдылық салыстырмалы бірліктерде – 1 т тәуліктік көмір өндіруге
қатысты тәулігіне бөлінетін газ мөлшерімен кескінделеді. Газдылығы бойынша
көмір шахталары келесі санаттарға бөлінеді: I санат — салыстырмалы
газдылық 5 м3т артық емес; II санат — 5-тен 10 м3т дейін; III санат — 10-
нан 15 м3т дейін; салыстырмалы газдылығы 15 м3т артық жоғары санатты
шахталар, сонымен қатар, көмір тастандылары және газ бойынша және суфлярлы
бөлінулер бойынша қауіпті пласттарды шығаратын шахталар.
Көмір шаңы, әсіресе, бұрғылау және көмірді механикалық ұсақтау
процестерінде, жару жұмыстарында, уатылған көмірді тасымалдау кезінде
қарқынды түрде түзіледі. Шаң көп мөлшерде өндіру орнының қабырғаларында
және топырағында шөгеді және жинақталады.
Зерттеушілер көмірде ұшқыш заттардың мөлшері 10% аз болған кезде
тәжірибе жүзінде жарылмайды, ұшқыш заттардың мөлшері 10-нан 15% дейін
болған кезде әлсіз жарылады, ұшқыш заттардың мөлшері 15% артық болған кезде
тас көмір шаңдарының жарылғыштығы тез өседі. Жарылысқа өлшемі 0,1-ден 1 мм
дейінгі шаңдар қатысады. Бірақ та өлшемі 75—100 мкм шаң фракциясы ең
жарылғыш болып табылады (№80 електен өтетін шаң) [1].
Көмір шаңы оның ауадағы концентрациясы нақты шекте болған кезде ғана
жарыла алады. Ауада өлшенген, құрамында 30% артық ұшқыш заттар бар пласт
көмір шаңы жарылғыштығының төменгі шегі көмір күйеленуіне тәуелді 12—20
гм3 шегінде болады, ал ауада 0,5—1,5% метан болған кезде бұл шек 2-3 есе
төмендейді. 1 м3 ауада 300—600 г шаңнан тұратын шаң-ауа қоспасының жарылысы
ең жоғары бұзушы әсерге ие. Шаң-ауа қоспасының тұтану температурасы 750—900
°С шегінде болады. Шаң-ауа қоспасының, сондай-ақ метан-ауа қоспасының
тұтануына тұтанудың кідірісі себепші болады. Осы кідірістің ұзақтығы метан-
ауа қоспасына қарағанда, бірнеше аз, өйткені, көмір шаңын қыздырған кезде
ұшқыш, тез тұтанғыш газдар бөлінеді. Ауада өлшенген көмір шаңының тұтануы
және жарылысы газ-ауа қоспасының жарылысына ұқсас механизмі бойынша жүреді.
Осылай, егер көмір шаңының ауамен қоспасы ЖЗ немесе метан-ауа қоспасы
жарылысы нәтижесінде тұтанса,онда жалын құшқан көмір шаңы бөлігінен жанғыш
газдар (сутегі, метан) бөлінеді және ауа оттегімен араласқан басқа жанғыш
газдардың көп емес мөлшері жарылғыш газ-шаң-ауа қоспасын түзеді. Бұл қоспа
жарылады және өз жалынымен қайтадан жанғыш газдарды бөлетін көмір шаңының
көрші бөлшектерін шалады және т.с.с.. Бұл кезде ұсақ көмір шаңының жарылыс
қауіпі ірі бөлшектерге қарағанда жоғары, себебі ол аспалы күйге жеңіл
өтеді. Сонымен қатар оның меншікті беті үлкен, сәйкесінше ұсақ шаңдардың
жарылысы кезінде барлық реакциялар тез және толық өтеді [14].
Көмір шаңының жарылғыштығы ондағы күлдің мөлшеріне тәуелді. Күл, яғни
инертті шаң жарылыс кезінде жылудың біраз мөлшерін жұтады және осылай
жарылыс жалынының температурасын төмендетеді. Шаңның ылғалдылығы оның
жарылғыштығына әсер етеді, себебі ол шаң бұлтының түзілуін қиындатады және
жылудың біраз мөлшерін жұтады.
Калий кеніштері. Олардың шахталық атмосферасы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz